Способ измерения перемещений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоввтсникСоцидлистичеснмиРеспублик 11953441(51) М. Кд. 6 01 В 7/00 3 есударстыииыВ комитат СССР ав двлам иэабрвтеиий н открытий(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 1Изобретение относится к измерйтельной технике, а именно к генераторным методам измерения перемеще" ний с помощью емкостных датчиков, и может быть использовано в машиностроении для измерения перемещений и геометрических размеров объектов. Известен способ измерения перемещений с помощью емкостного датчика,то , включаемого в колебательный контур автогенератора 11.Недостатком известного способа является невысокая степень линейности зависимости выходного параметра от перемещенияНаиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения перемещений с помощью емкостного датчика, включаемого в ко- о лебательный контур автогенератора, основанный на переносе частоты авто- генератора с помощью гетеродина на разностную частоту и формировании 2кода ее периода, по которому судято перемещении 121.Недостатком этого способа являет-;ся невысокая линейность зависимостивыходного параметра от перемещенияЦель изобретения - повышение линейности зависимости выходного параметра от перемещения,Поставленная цель достигается тем,что выбирают частоту гетеродина рав"ной частоте автогенератора при отключенном от него датчике и в процессе измерения обеспечивают равенство указанных частот,Сущность способа заключается вследующем.Емкостной датчик перемещений включают в колебательный контур автогене"ратора, частоту колебаний которогопереносят на разностную частоту с помощью гетеродина, частоту котороговыбирают равной частоте автогенерато"ра при отключенном от него датчике,и в процессе измерения обеспечивают3 9 344равенство упомянутых цастот, Формируют код периода разностной частоты,по величине которого судят о перемещении,На чертеже приведена блок-схемаустройства, реализующего предлагаемый способ,Устройство содержит последовательно соединенные емкостной датчикперемещения, первый ключ 2, измери- отельный автогенератор 3, преобразователь 4 частоты и частотомер 5, последовательно соединенные блок 6 Фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ),второй. ключ 7 и запоминающий элемент 8, опорный генератор 9 и генератор 10 коммутационного напряжения.Устройство работает следующим образом,Емкостной датчик 1 перемещения, 20воздействуя через ключ 2 на частотозависимую цепь измерительного автогенератора 3, изменяет его частоту,которая поступает вместе с частотойопорного генератора 9 на преобразо Бватель 4 частоты, где после смешивания упомянутых частот и Фильтрациивыделяется разностная частота, период которой или отношение частотизмеряется цастотомером 5. Если уста-;оновить частоту опорного генератора 9равной цастоте измерительного автогенератора 3 при отключенном от негос помощью ключа 2 емкостном датчике 1перемещения, то зависимость периодаразностной частоты, полуценной в преобразователе 4 и измеренной частотомером 5, от перемещения будет линейной,В процессе измерения имеют местоуходы частоты измерительного автогенератора 3 под влиянием различныхдестабилизирующих Факторов, в томчисле и при отключенном от него дат"чике 1, цто ведет к понижению степенилинейности. Частоту же опорного генератора 9 после установки ее, равной частоте измерительного автогенератора 3 при отклюценном от него дат,чике 1, можно застабилиэировать известными методами, Для поддержанияравенства измерительного автогенератора 3, при отклюценном от негодатчике 1, частоте опорного генератора 9, упомянутые генераторы 3 и 9охвачены цепью синхронизации на ос 1нове ФАПЧ. Корректировка частоты измерительного автогенератора 3 осуществляется следующим образом. Генератор 10 коммутационного напряжения выдает импульс, который воздействует на клюц 2, отключающий датчик 1 от измерительного автогенератора 3 и на ключ 7, подключающий блок б ФАПЧ к запоминающему элементу 8. В случае неравенства частот измерительного 3 и опорного 9 генераторов блок 6 ФАПЧ вырабатывает корректирующее частоту измерительного автогенератора 3 воздействие, которое запоминается элементом 8 памяти и корректирует частоту автогенератора 3. По окончании тактового импульса ключ 2 замыкается и датчик 1 перемещения подключается к измерительному автогенератору 3, а блок 6 ФАПЧ отключается от запоминающего элемента 8. Замеры снимаются при отключенном блоке ФАПЧ от запоминающего элемента 8 и подключенном к измерительному автогенератору 3 датчикаИзобретение позволяет получить нелинейности зависимости выходного па" раметра от перемещения0,013 в диапазоне перемещений от 0,5 до 0,9 мм.Формула изобретенияСпособ измерения перемещений с помощью емкостного датчика, включаемого,в колебательный контур автогенератора, основанный на переносе частотыавтогенератора с помощью гетеродинана разностную частоту и Формированиикода ее периода, по оторому судято перемещении, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения линейности зависимости выходного параметра от перемещения, выбирают частоту гетеродина равной частоте автогенератора при отключенном от него датчике и в процессе измерения обеспе"чивают равенство указанных частот.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США й 4114090,кл. 6 01 В 7/00, 1979.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке Ю 2600688/28,кл. 6 01 В 7/00, 1979 прототип).953441 Корректор О, Билак Редакто Заказ 6260/6 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Составитель В, Николаеанова Техред С. Мигунова Тираж 614 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и3035, Москва, Ж, Раушс Подписноемитета СССРткрытийя наб., д,