Многоканальный преобразователь параметров индуктивных датчиков в импульсный сигнал

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК П 9) И 1) 1 К 27/26 БРЕТЕНИЯ САНИ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТ ый инс ти 981,СР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(53) 621,317,335(088,8)(56) Авторское свидетельств839048, кл. С 01 К 27/26,Авторское свидетельство326524, кл. С 01 К 27/26,МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬАМЕТРОВ ИНДУКТИВНЫХ ДАТЧИКОВ ВЛЬСНЫЙ СИГНАЛ(57) Изобретение относится к электро- измерительной технике. Введение в многоканальный преобразователь параметров индуктивных датчиков в импульс ный сигнал резистора 5, триггера 15, Формирователя 14, б)ока 20 логического умножения и новых электрических связей между функциональными элемейтами повышает его быстродействие за счет снижения уровня запасаемой энергии в индуктивности дифференцирующего трансформатора и обеспечения оптимального режима рассеивания энергии после завершения процесса преобразования. 1 ил.Изобретение относится к электроизмерительной техникеЦель изобретения - повышение быстродействия за счет сокращения времени опроса датчиков, снижения уровнязапасаемой энергии в индуктивностидифференцирующего трансформатора впроцессе преобразования параметровдатчика в импульсный сигнал и обеспечения оптимального режима рассеивания энергии после завершения процесса преобразования,На чертеже изображена схема многоканального преобразрвателя параметров индуктивных датчиков в импульсный 15сигнал.Многоканальный преобразовательпараметров индуктивных датчиков вимпульсный сигнал содержит клеммы 1для подключения индуктивных датчиков, дифференциальный трансформатор2, блок 3 аналоговых ключей, источник 4 постоянного напряжения, резистор 5, ключ 6, буферный усилитель 7,временной селектор 8, операционныйусилитель 9, диод 10, конденсатор 11,разрядный ключ 12, амплитудный детектор 13, формирователь 14, триггер 15,генератор 16 тактовых импульсов, блок17 управления, распределитель 18, 30блок 19 совпадений и блок 20 логического умножения, индуктивные датчики через клеммы 1 для их подключения и аналоговые ключи 3 соединеныс первичной обмоткой дифференциального трансформатора 2. Между средними точками обмоток датчиков и заземленной средней точкой первичной обмотки трансформатора 2 40 включен источник 4 постоянного напряжения. Цепочка из последовательно соединенных резистора 5 и шунтирующего ключа б включена параллельно выходной обмотке дифференцирующего 45 трансформатора 2, которая подключена ко входу буферного усилителя 7, Выход усилителя 7 через временной селектор 8 соединен с неинвертирующим входом операционного усилителя 9, котоРый вместе с диодом 10, конденсатором 11 и разрядным ключом 12 образуют амплитудный детектор 13. Точка соединения диода 10, конденсатора 11 и ключа 12 является выходом и соединена с инвер тирующим вхоцом усилителя 9. Выход усилителя 9 соединен через формирователь 14 с К-входом триггера 15, Б-вход которого соединен с первым выходом блока 17 управления, соединенного с генератором 16 тактовыхимпульсов, Первый выход блока 17 соединен с управляющим входом разрядногоключа 12 и входом распределителя 18,Каждый из п (по числу каналов) выходов распределителя 18 соединен с одним из входов соответствующего логического блока совпадений, Выходы блока совпадений соединены с соответствующими управляющим входам пары аналоговых ключей. Вторые входы элементов блока 19 совпадений объединены исоединены с выходом триггера 15. Выход триггера 15 соецинен также с управляющим входом шунтирующего ключа6 и с одним из входов блока 20 логического умножения. Второй вход блока20 соединен со вторым выходом блока17 управления, а выход - с управляющим входом временного селектора 8,Многоканальный преобразовательпараметров индуктивных датчиков вимпульсный сигнал работает следующимобразом,Генератор 16 запускает блок 17 управления, который вырабатывает тактовые импульсы на своем первом выходе, Тактовые импульсы поступают на распределитель 18, на Б-вход триггеРа 15 и на управляющий вход разрядного ключа 12, Разрядный ключ 12 на время действия тактового импульса замыкается и разряжает конденсатор 11 до нулевого уровня, существующего к этому времени на входе усилителя 9, Одновременно триггер 15 устанавливается в состояние "1", размыкая ключ 6 и подавая сигнал "единичного" уровня на объединенные входы блока 19 совпадений. С приходом каждого тактового импульса распределитель последовательно формирует и подает сигналы единичного уровня на соответствующие вторые входы блока 19 совпаденийВ результате формируется управляющий сигнал поочередно на каждом из выходов блока 19 совпадения. При поступлении сигнала управления с выхода блока 19 совпадений на управляющий вход соответствующей пары аналоговых ключей последние замыкаются. В измерительной цепи, образованной одним из датчиков, подключенным к клеммам 1 парой ключей 3, дифФеренцирующим трансформатором 2 и источником 4 постоянного напряжения начинается переходной процесс преоб30739разования разности индуктивности плечдатчика в импульсный сигнал Ь, ,амплитуда которого пропорциональнаЯ = (Ь - Ь )/К + Ь),где Ь и Ь - индуктивности соответгственно верхнего и нижнего плеч датчика,При этом происходит накопление 1 Оэнергии в трансформаторе 2,Для устранения влияния паразитного выброса на дальнейшее преобразование временной селектор 8 закрываетвход усилителя 9 на время, когда воз можно появление паразитного выброса.Для этого на выходе блока 20 Формируется управляющий импульс, как,конъюнкция сигнала с второго выходаблока 17 управления и сигнала с вы в 20хода блока 15, Закрывается селектор8 по заднему фронту импульса, формируемого триггером 15. Напряжение Б,поступает на неинвертирующий входусилителя 9 и заряжает конденсатор . 2511 через диод 10 до амплитудного зна 1чения сигнала У , . При уменьшенииБп, конденсатор 11 остается заряженным до амплитудного значения,так как напряжение с конденсатора по 30цепи обратной связи подается на инвертирующий вход усилителя 9. Операционный усилитель при этом переходитиз области положительного насыщенияв область отрицательного насьпценияи запирает диод 10, Поэтому заряд наконденсаторе 11 остается практическинеизменным в течении времени, необходимого для преобразования амплитудысигнала в цифровой код. Напряжение, 40снимаемое с конденсатора 11, является выходным сигналом преобразователяи при необходимости преобразуется вцифровой код.45Когда усилитель 9 переходит в область отрицательного насьпцения, то выходное напряжение с усилителя 9 подается на Формирователь 14. Сигнал с выхода формирователя возвращает триггер 15 в "нулевое" состояние, При этом выходной сигнал блока 19 совпадений размыкает пару аналоговых ключей 3. Одновременно замыкается ключ 6. Начинается процесс рассеивания энергии, накопленной в трансформаторе 2. Последовательно с ключом 6 включен резистор 5, сопротивление которого К =0,5 о,г ---- тгде р = - Ь, /СС и Ь - собственные емкост ириндуктивность дифференцирующего трансформатора 2,г - сопротивление выходной обмотки трансформатора 2.В критическом режиме выходное напряжение (при условии) г) равно- бь 1Паыл - С Г По (11 г,1 12 Ь 2 КС 2 КСзначение Б ыв момент Гщ,о1 - ток через выходную обмоткуотрансформатора 2.Временной селектор 8 пропускает навход операционного усилителя 9 максимум сигнала Бп с прилегающей обВыластью,Формирователь 14 формирует на своем выходе короткий импульс по отрицательному периоду на входе,Формула изобретенияМногоканальный преобразователь параметров индуктивных датчиков в импульсный сигнал, содержащий клеммы для подключения дифференциальных индуктивных датчиков, соединенных с первичной обмоткой дифференцирующего трансформатора через блок аналоговых ключей, ключ, один из выводов которого соединен с одним выводом выходной обмотки дифференцирующего трансформатора, оба вывода которой соединены с дифференциальным входом буферного усилителя, выход которого соединен через временной селектор с амплитудным детектором, источник постоянного напряжения, соединенный со средним выводом индуктивных датчиков через одну из клемм, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с входом блока управления, первый выход блока соединен с управляющим входом амплитудного детектора и входом распределителя, выходы которого соединены с входами блока совпадения, выходы которого соединены с управляющими входами блока аналоговых ключей,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия за счет снижения уровня запасаемой энергии в индуктивности дифференцирующего трансформатора и обеспечения оптимального режима рассеивания энергии1307391 Составитель Н, КриновТехред Л, Сердюкова Корректор М.Демчик Редактор АРевин Заказ 1628/45 Тиаж 131 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, гУжгород, ул, Проектная, 4 после завершения процесса преобразования, в него введены резистор,триггер, формирователь и блок логического умножения, причем один вывод резистора соединен с другим выводомключа, а другой вывод - с другим выводом дифференцирующего трансформатора, дополнительный выход амплитудного детектора через формировательсоединен с входом сброса триггера, 10 вход установки которого подключен кпервому выходу блока управления, авыход триггера соединен с управляющимвходом ключа, с вторым входом блокасовпадений и с одним из входов блокалогического умножения, второй входкоторого соединен с вторым выходомблока управления, а выход блока логического умножения соединен с управляющим входом временного селектора.1