Фазогенераторное измерительное устройство

(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ическии инстиВ. И. Нестеренк во ССС О, 1971. 54) ФАЗОГЕНЕРАТО ЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВ 57) Изобретение относ анию электрических и ОЕ ИЗМЕ ся к преобразо неэлектрических СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетель360620, кл. 6 01 К 33/ величин и может быть использовано при построении измерительных приборов. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия устройства. Измерительное устройство содержит датчик 1, генераторы 2 и 4, блок 3 связи, блок 5 компенсации, фазовый нуль-орган 6 и блок 8 управления компенсацией. Для достижения поставленной цели в устройство введен блок 7 управления и синхронизации и образованы новые функциональные связи. В описании изобретения дан вариант блока 7 управления и приведен пример реализации блока 3 связи, 2 з. и. ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к контрольно. измерительной технике, в частности к пре. образованию электрических и неэлектричес. ких величин, и может быть использовано при построении измерительных приборов лля измерения елкости, инлуктивности, перемещения, силы, и других неэлектрических ве.чин, которые можно преобразовать пр помощи индуктивных или емкостных лстч и ко в.Целью изобретения является повышение чувствительности и быстролействия устройства.Нд фиг. 1 прелставлена структурнная схе ьа устройства; на фиг. 2 времен. ные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 - - пример реализации блока син. хронизации и управления; на фиг. 4 пример реализации блока связи.Устройство (фиг. 1) состоит из датчика 1, первого генератора 2, блока 3 связи, второго генератора 4, блока 5 компенсации, фазового нуль. органа 6, блока 7 синхронизации и управления и блока 8 управления компенсацией. Датчик 1 связан с первым генератором 2. Выход блока 5 компенсации полклк)чен ко второму генератору 4. Выхс)ль обоих генераторов подключены к фазовому нуль-органу 6, выход которого соелинен со вхолом блока 8 управления компенсацией. Выходы блока 7 синхронизации и управления соединены с фазовым нуль-органом 6, блоком 3 связи и блоком 8 управления компенсацией, вход блока 7 синхронизации и управления соелинен с выхолом вгорого генератора 4.Устройство работает слелуюьцим образом.Измеряемый параметр посрелстыол латчикд 1 нозлействует на первый генератор 2, т. е. изменяет его собственную частоту. В момент времени(фиг, 2) пол возлействием управляюьцего сигналас, который поступает с блока 7 синхронизации и управления нд блок 3 связи, сопротивление связи между генераторами становится максимально большим. При этом срыидется взаимная синхронизация генераторов и они начинают работать на собственныхых частотах сс)и с, ). С. этого момента взаимный фазовый сдвиг между сигналами генераторов начинает увеличиваться пропорционально времени В конце интервала т, когда фазовый сдвиг между сигналами генераторов стал больше зоны нечувствительности фазового нуль-органа 6, блок 7 управления и синхронизации вырдбатывает сигнал .), который поступает на фазовый нуль-орган 6 и инициирует измерение фазового сдвига. В момент временипол возлействием управляющего сигнала сопротивление связи между генераторами становится минимально возможным. Олновременно блок 7 синхронизации и управления формирует импульс.)коцп, который, поступая В блок 8 управ.ления компенсацией, инициирует компенсацию (например, изменяет емкость блокакомпенсации 5). т. е. изменяет собственнун) частоту второго генератора 4 такимобразом, чтобы разс)сть собственных частотгенераторов стала меньше.Следует отметить, что, так как времяперехолного прс)цесса прямо пропорционально сопротивлснию связи, которое в интсрвале времени т имеет минимальное значение, то время восстановления исходного состояния с.семы булст минимальным.Г 1 роььессы, происхолящие в преобразовз.5 теле в течение интервалов времени т и тьбудут повторяться циклически, согласно алгоритльу преобразования (поразрядногоуравновешивания, либо послелоыдтсльногосчета), который опрелеляется блоком 8 управления компенсацией. ло полной компен 20 сации. По величине коменсирующего воз.действия в момент окончания процессакомпенсации сулят о значении измеряе.мого параметра.Блок 7 синхронизации и управления(фиг. 3) состоит из двоичного счетчика 9,25 лешифратора 1 и триггера 11. Блок синхронизации и управления формируе) сигналГьч ш)ступающий в блок 3 связи, управляюьций сопротивлением связи между ге.нераторальи; сигнал (, поступаюьций в фз.З 0 зовый нуль-орган 6 и иициирующий измерение фазового слвигд межлу сигналзмигенераторов; сигнал , поступающий вблок 8 управления комььснсдцисй и синхронизирук)щий его работу, т. е. орелеляющий момент ввеления компенсации.35 Иму;ььсы от гс.нс )дторд 4 постъпдк)тна счетный вход счетчика 9, выходы которого полклк)цены к входам лепьифрдторд10. По мере заполнения счетчика на выхолдх лешифрдтора пооче)слно ьн)являкьтсяимпульсы, при помощи котс)рььх формирук)т 40 ся все выхолные сигналы блока 7,В момент времени(фиг. 2) импульсс первого выхода лешифрдтора 10 поступает на вхол триггера 11, устанавливаетего в елиницу, при этом сопротивленис45 связи между ге;ьердторами принимает значсние К В этот же момент времени прсис.холит срыв взаимнс)й синхронизации геьцраторов 2 и 4 и фазовый слвиг начиндстувеличиваться. Через интервал времени,50 равный т нд и-нос Вхоле лепьифрзто.ра появится импульсь который, поступаяв фазовый нуль-орган, инициирует измерение фазового слвига межлу сигналамигенераторов. Длительность интервалать=пТ,55 гле Т - периол колебаний сигналов генераторов (опрелеляется требуемой рдзрешак)щей способностьк) (чувств- тел ьыостыю) фазогенераторного пре 1339391; 1ИТ (и 1 НиН 1 Ц г) 51 Ж С Н И Р ( Л Е 3 3 С С- ния, сим:3(лс . ссПт(л 1 я а ; ) 51 Ж. ( и И Я;КОЗР(31 И Н ГЬ, 0 РЕ,ЛЯМЫС ОТ- н)ини м ответе Гву)0 пил рс- , ИС 1 )Р Бл 1 сц р 01 и Б,11 и 51 псзи 1 Орс 1) и1 ( цл лсг(1 с лвижка ре,6 Б нГ.,. 100 ы В . тсчсчс 3)СЛСН )(31, ) 3 ): НЗИС1,5 г)ы,и гкрьгы, а в 1( ил: В( л 1313 1 ОткРыть. гГ)":1 ОВД ГС.Я 1;Ц 1 НСЧЛВ 1 ВИ Г(лЬНИ Гц фц.ВНЛ,1-ОРГДН;3)Посл и л)с рсния фдзс)ного с,33 га цеоохолим )н, ц в (евера гср 4 колцсцсирун)- ЦЕСС ТГ С.ци Г Б.1 ЛЕЙСТВР;)ТС) ЦООИЗБО- д Г. я;1(и ц л 0 пц .1 Кв г и )5 ( н;1- 13 Р И МР, ЕЦЦ ЦЛ( 11 И У М С 1 Ь Це и И С М С МКОСИ Кги(Л 1.: РС, ВК.КЧСННОГО В КОНТУР Г 1 СР ГО(Д) .15 момен Г Брс м нина и -Выходе ееИ фр;3 ГО 1, 1 ИОЯвляст(Я илильс 1. ммн, кОтог)ыЙ ПГ)стуц(31 в Г)лок Г( лГрдВ.1(ния ком.ненсапией, нд х-х, триггера 11, сбрдсывд(1 его и 1),ь, чт приво,иг к хмьцсн и к) сОнр 01БГ(н и 5 связи Б блок(. 5 сБязи ло вличины ) (. зтог) молснта н а ч и н 153с р с х Г .3 Й ц ри с с, ) и к 31 ц 33к)- ПИИСЯ 0 ГС;330 Л И(М СИНХРНИЗДПИИ И ЛСТанВЛС НИ Л ОБ 0 ЗЦ(1 ЧНИЯ )г 1 ТОТ ЫСи- р1 о 3).13. 15 ц .133,: л,( 3сГ Г 1 - , С 1 ИС Б иЛ. .1 31 ;1(С .:3 3 . 1 н и н ), и .)( х. 1 1.(. с и м ( с1 ц 1 ; лдльнуО Л.итлсь, ГО (цесич Вс г быстрОЛРцстни Н)нр(зв 1 тс,5 ри Вы(О- кой чувстви:(, ьнси т 1,-)к( 1( римс т,:)ль 3 у(- тано 3 с нс) р;3 вцяс Г(ц 2 3 и(р 333 л КЛ И ,; ,;3 г О15 и, 1ц ц , , т 1 1) м и ь хи ,П 3 нфР ( Д3(кл 1 Я ИМЦЛЛЬС, К 1 рыи пост(;1;Ид (л.их,3 с игикд 9. лст 3- НДВЛИБ;СГО и ЦО.ЕЬ И ЦИСДНЦЬН ЦРО- п(.ссы цйвто 5 кГя и(рцс)аичсски;30 ИО.1 цои КОМИС 3 СДПИ 3 ИЗМС)Я(1100 ЦДРДМ(1 Р;3.) 3 к 3 сЯ 3 ( фи Г. 4 3 ООр(310 Б( н л 1)л ля П 01 вымирд 3 1 гормии5 и сумм цругоннм :1 р;пцоИы:1 ус или Г лм4.БЛОК 3 СВ 5 И р 3601 3 т 3,(ук)13(1 л С 0- Разол (.И 1 Л, ОИ.1.ЬЦЬС СИН;.1 Ы ГСЦСР)ТОРОВ посуц 3101,; 1 ки гран итров 2 и 1,5.5 скц и иВ:р3 л Гр 1 И и 100с- ;, 1).13,, 1 Ч0 Г С); Г И. 103 О Л И, ,1и,Ц: Ц 1 НВСР ГИР К ЛУ БХО",Л РБ(.,1Г)Ч О, 3 Г",(ИГ затворов трднзиров- к 1 и )с 1 15 качестве фдзового ну.ь-орг;нд можноПрилснять, например, триггер с динамическим (по 1)рнту) управлением. 11 ричсм ПРЯ МОЛ ГО,ЬЦЬС СИ Н(3,1 Ы ГС 1 ЕРТОРОВ,ЕОЛ)- нг ПО:ае;11 я 13,1 1-и (,-Входы )иГГеров а Выход 1 рцГГ(.рд булс Оп)с;есл)т знк ф 3- 0 И)гСДВИЧ 1 (ЖЛЛ331 Л(МИ Гс(РД- торов.Ф 1 Р)Ц,Г Г:Г)ГГ)ТГН(.1. Фазогснс р;торное измерительное устройство, содержащее первый и второй гене.раторы, выхолы которых 0 лн(в сОответствРИ(0 ( цр,1 лтоыл 1)х 3 л и блО- к 3 связи, лтчцк, Вк,1 к)чсньЙ в котл р 3(р.вго енер;1 торд, бл(ж комцснсдпии, )клк 115 и(нныи В коТср БторГ)ГО Г(н3)р,), ф, 3(и(ьи1 е,ь - 33, 31 в3Бто)и Бл),1 к , Г 1)0(с:еицены с Было;3;ми цс рво О и второго г:,р;торов соВ 1" нн(, ц 6,1 к ънр;в- ,1 .;ц 5, к (л 1 ц . и с3ч, ц с 1) в ь и В х О; ко Г 0 Р 0 (0 ( О 1(С. Вн Х)3 (1 Г (, Ь - Ор1,20 д Бьхл с 6,3 кком и(н.; Пи и, Г)т -(. 0. ЦО,1,Р 3 3 ,Р.П 1,( ,1 С Ц. Р - вьм и Вторн "1 Вхс).3 и,1 к(, Ис Гск 3 ч(- 45 рез Первый рзцстор ( и,(инсны с нсинВсР 13 РСк)и(ил 1 вхГ)аол 1 ОцРпОИИОГО хси,11- ТСХ 51, И НВС Ртц РЛК)33 И й Б ХО Е О ЕР 3 П 033 (ОГО лус,1 итРГя 1(р(" в 1 рОЙ р)ис "ор с,инн С Тр(ТЬИМ Бл 3 М 6.Ок;1, 1 ВЬ Х Пр;1.50 пионн)ГО лсил" Гх я сс;п 1 ( Зд 130 ра цпо 1(вых тр 1 н 3 Горов, ци ивср Г рлк) ц Й В.;О,е ОНРРд,ИО 0 , и.1 ит(,Я (Р 3, 1)т реистор (ил.1 с 06 Пей циИи, (3 цн ВС Р ГИРУ 0 ПИИ БХЕ Ч.РС 3 ЧЕТВС ГЫИ РЕЗИ Гг)Р С НЬ.ОДЛ " 1(Р ПИи 30 Г 0 УС 1,И Г1 Я,55 ч.О.3 П 5 тьЙ рс " ) ( уцрав,як)пцмБхо (Оя 11 (1 ого 1 Ист,р;, и рвыйвторй ВЫ В.Е 1 КОТОРО 0 СО И НОНЫ С КГСМ Л 113;3,153 ЦО:ЕК,1 К)ЧСИ 51 И .ТОЧ 3 К,3; 3 Р и ЖС И )3,1339391 жуир фиг.2 От От ктор Мсное мчик ткрытий енин/5 Проектная,Редактор Н. ЕгороваЗаказ 420930ВНИИПИ Государственного113035, МоскПроизводственно. полиграф 1 ом якшеваКор Под елам изобрет ая наб., д.г. Ужгород,Составитель Н,Техред И. ВересТираж 67 бкомитета СССР по да, Ж 35, Раушскческое предприятие