Преобразователь перемещения в длительность импульсов

СОВЕТСНИХ ИСТИЧЕСН БЛ 01 В 7/ БРЕТЕНИ ДЕТЕЛЬСТВ 4390095/24-2810.03.8823.11.89. Бюл.Пензенский пол У 43тех ни кий кисти И. Мартя С. Гаевский, рнецов, В,Н, Сенаторов 1.317.39: 531 торское свид 42, кл. С 01 ни 088 .8) тво СССР О, 1985. 717 тель В 7/ ЕМЕ ЕНИЯ В ериольий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕР ЩДЛИТЕЛЬНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к ительной технике и может быть иэовано для автоматизации иэмер и контроля линейных величин. С цельюповьюения точности в преобразователь,содержащий дифференциальный трансформаторный датчик 1 перемещений, интегратор 2, компаратор 3, преобразователь 4 напряжения в линейно изменяющийся ток, вону 17 нулевого потенциала, введены ключи 5 - 9, элементыИ 10, 11, инверторы 12, 13, генератор 14 импульсов, счетный триггер 15и источник 16 опорного напряжения.Блок-схема предлагаемого преобразователя позволяет исключить погрешность, вызванную активной составляющей сопротивления и индуктивностьюобмоток дифференциального трансформаторного датчика 1 перемещений. 2 илИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации измерений иконтроля линейных величин,Цель изобретения - повьппение точности эа счет исключения погрешности,вызванной активной составляющей сопротивления и индуктивностью обмотокдифференциального трансформаторногодатчика перемещений.На фиг. 1 представлена блок-схемапреобразователя; на фиг. 2 - временные диаГраммы, характеризующие егоработу, 15Преобразователь содержит дифференциальный трансформаторный датчик 1,интегратор 2, компаратор 3, преобразователь 4 напряжений в линейно изменяющийся ток, ключи 5 - 9, элементы И 10 и 11, инверторы 12 и 13, генератор 14 импульсов, счетный триггер15, источник 16 опорного напряжения,вину 17 нулевого потенциала.1 яина 17 нулевого потенциала через 25вторичную обмотку дифференциальноготрансформаторного датчика 1 подключена к информационному входу интегратора 2, выход которого подключен к входу компаратора 3, выход которого подключен к управляющему входу интегратора 2 и входу элемента И 10, выходкоторого является выходом преобразователя.Преобразователь работает следующим35образом.На выходе ключа 5 формируется последовательность двуполярных прямоугольных импульсов, которые поступаютна вход преобразователя 4 напряженияв линейно изменяющийся ток, питающийдве первичные, обмотки преобразователя 1, В первой четверти периода следования импульсов на выходе инвертора 12 имеется уровень логической единицы, а на выходе элемента И 11уровень логического нуля, который открывает ключи 6 и 9, при этом первичные обмотки датчика 1 оказываютсявключенными согласно.50 Напряжение на вторичной обмоткедатчика 1 при этом равно Ц(К,+АМ)КУ ++ (М,йаМ)К 13 = 2 М,Ки ,где 13 - напряжение на выходе источ-,16 55ника 16 опорного напряжения;Ц - напряжение на вторичной обмотке датчика 1; К - коэффициент преобразованияпреобразователя 4 напряения в линейно изменяющийсяток;М - взаимная индуктивность между одной из первичных и вторичной обмоток при среднемположении стержня;ДМ - приращение взаимной индуктивности первичной и вторичной обмоток.Это напряжение интегрируется инз егратором 2, при этом зарядная емкость интегратора заряжается до напряжения131 То/4 2 МоК 13(6 Тоо1л4 лМ КБ 6 Той2 о,где Т - период следования напряженияона выход е ключ а 5;- постоянная времени интегрирования интегратора 2.По окончании первой четверти периода импульсов на выходе элемента И 11 напряжение логической единицы, которое закрывает ключи 6 и 9. Одновременно открываются ключи 7 и 8, при этом вторая первичная обмотка датчика 1 оказывается включенной встречно первой первичной обмотке, а напряжение на вторичной обмотке датчика 1 равно13(М + ДМ) К 136 (Мо +ДМ) КО 6= +2 ДМк 13,Это напряжение интегрируется интегратором 2, который уже заряжен до напряжения Б . Тогда напряжение на интеграторе имеет величинуМ К 136 Т 2 АМК 13 ы То/4 У ак о 2 о + М К 131 к Ть Ь,МК 13 е 6 Т(М +ЬМ).,КБ Т Р о По окончании второй четверти периода т ток на выходе ключа 5 изменитосвое направление на противоположное, одновременно с этим размыкаются ключи 7 и 8 и замыкаются ключи 6 и 9. В результате напряжение на вторичной обмотке датчика 1 имеет значение35 О, = - (М+ЬМ)К 0 ь+(М,ц.ЬМ)К 0 а= Это напряжение подается на интегратор 2, на выходе которого уже име ется напряжение Б, которое под вози действием Б, изменяется10о КБь То КУ сйс- , - (М +дМ)+ф -- МТ о -о Компаратор 3 зафиксирует равенство нулю, в момент времени д с15 КЦ 16 То КУь йС(М +АМ)--Моп оф Таким образом, в течение одного 25 периода То ока эыва етс я возможным выделение интервала времени 6 г, пропорционального изменению взаимной индукции д М датчика 1, непосредственно определяемого положением сер дечника. формула изобретения Преобразователь перемещения в длительность импульсов, содержащий дифференциальный трансформаторный датчик, интегратор, компаратор, преобразователь напряжения в линейно изменяющийся ток и шину нулевого 40 потенциала, которая через первую обмотку дифференциального трансформаторного датчика подключена к информа -ционному входу интегратора, выход которого подключен к первому входу компаратора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точности,в него введены пять ключей, два элемента И, два инвертора, генератор импульсов, счетный триггер и источник1 опорного напряжения, выход которогоподключен к информационному входупервого ключа, вьмод которого черезпреобразователь напряжения в линейноизменяющийся ток подключен к началупервой дифференциальной обмотки трансформаторного датчика и информационньм входам второго и третьего ключей,выходы которых подключены соответственно к началу и концу второй дифференциальной обмотки трансформаторного датчика, выходы второго и тертьего ключей подключены к информационным входам соответственно четвертогои пятого ключей, выход четвертогоключа подключен к концу первой дифференциальной обмотки трансформаторного датчика и к шине нулевого потенциала, подключенной к выходу пятогоключа и второму входу компаратора,выход которого подключен к управляющему входу интегратора и первому входу первого элемента И, выход генератора импульсов через счетный триггерподключен к управляющему входу первого ключа, выход счетного триггераподключен к первому входу второгоэлемента И и через первый инверторк второму входу первого элемента И,выход генератора импульсов подключенк второму входу второго элемента И,выход которого подключен к управляющимвходам третьего и четвертого ключей.152 ЗВМ Составитель В. ПодолянТехред М.Дидык Корректор М. Васильева едалт Закаэ 70 ВЗ/42 Тирак 683 ПодписноеЮЫИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 СССР Проиэводственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 О