Способ преобразования выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный сигнал

Номер патента: 1637016

Авторы: Кирмель, Кутуров

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г 51)5 Н 03 ИСАНИ ИЗ ТЕНИЯ ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИ(71) Тульский политехнический инс(56) Авторское свидетельство СССРЮ 320038, кл. Н 03 К 7/08, 1970.Авторское свидетельство СССРИ 738141, кл. Н 03 К 7/08, 1978,(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА В ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в преобразователях неэлектрических величин в широтно-импульсный сигнал. Цель изобретения - повышение точности преобразования путем исключения из спектра выходного сигнала низкочаг стотных гармоник и постоянной состав,801637016 ляющей - достигается тем, что величину сдвига исходного сигнала выбирают соответствующей положению выходного сигнала дифференциального трансформатора при среднем положении сердечника, формируют сигналы треугольной формы, суммируют его с текущимзначением выходного сигнала дифференциального трансформатора, определяютполярность суммарного сигнала и формируют при положительной полярностипередний Фронт широтно-импульсногосигнала, а при отрицательной - зад-ний в моменты изменения отрицательнойна положительную полярность вспомогательного сигнала. Устройство, реализующее способ, содержит источник 1переменного напряжения, трансформатор 2, фазосдвигающую цепь 3, формирователь 4 импульса записи, генератор5 треугольного напряжения, сумматор6, компаратор 7, триггер 8, 2 ил,Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использовано впреоЬраэователях неэлектрических величин в широтно-импульсный сигнал.Цель иэоЬретения - повышение точности преоЬраэования путем исключенияиз спектра выходного сигнала низкочастотных гармоник и постоянной составляющей, 10СпосоЬ преоЬразования выходногосигнала дифференциального трансформа"тора в широтно-импульсной сигналвключает формирование сигнала треугольной формы, суммирование этого 15сигнала с текущим значением выходного сигнала дифференциального трансформатора, определение полярностисуммарного сигнала и формирование приего положительной полярности переднего Фронта широтно-импульсного сигнала, а при отрицательной - заднего,фронта в моменты изменения с отрицательной на положительную полярностивспомогательного сигнала, который 25формируют путем сдвига исходного сиг.нала, причем величину сдвига устанавливают соответствующей положениювыходного сигнала дифференциальноготрансформатора при среднем положении сердечника.На Фиг1 приведен примео Функциональной схемы устройства, реализующего способ; на Фиг. 2 - временныедиаграммы его работы.35Устройство для реализации способасодержит источник 1 переменного напряжения, дифференциальный трансформатор 2, Фазосдвигающую цепь 3, формирователь ч импульса записи, генератор 5 треугольного напряжения, сумматор 6, компаратор 7, триггер 8,при этом выход источника 1 переменного напряжения соединен с входамиФазосдвигающей цепи 3 и дифференциального трансформатора 2, выход которого соединен с первым входом сумматора 6, второй вход которого соединен с выходом генератора 5 треугольного напряжения, а выход - с входомкомпаратора 7,выход которого соединенс информационным входом триггера 8,выход которого соединен с выходнойшиной, а вход синхронизации - с выходом Формирователя 1 импульса, записи,вход которого соединен с выходом фа 55зосдвигающей цепи 3,Фазосдвигающая цепь 3 формируетвыходной сигнал, соответствующий выходному сигналу дифференциального трансформатора при среднем положении сердечника. Ф 9 рмирователь 1 импульса записи,формирует импульсы, передний фронт которых совпадает с моментом изменения полярности выходного напряжения фазосдвигающей цепи с отрицательной на положительную. Компаратор 7 производит сравнение выходного напряжения сумматора 6 с нулевым уровнем,:Триггер 8 может быть выполнен на Э-триггере.На Фиг. 2 а приведен выходной сигнал генератора 5 треугольного напряжения, на фиг. 2 б - выходной сигнал источника 1 переменного напряжения, на фиг. 2 в и 2 г - выходной сигнал сумматора 6 и триггера 8 при одном крайнем положении сердечника дифференциального трансформатора, на Фиг, 2 д и 2 е - выходные сигналы сумматора 6 и триггера 8 при среднем положении сердечника, а на фиг,2 ж, 2 з - выходные сигналы сумматора 6 и триггера 8 при другом крайнем положе" нии сердечника.Устройство для реализации способа работает следующим образом.Переменное напряжение треугольной Формы (Фиг. 2 а) с выхода генератора 5 с частотой, кратной частоте исходного сигнала источника 1 (Фиг. 2 б) (например, 100 Гц при 10 кГц исходно" го сигнала), поступает. на первый вход сумматора 6, Второй вход сумматора соединен с вторичной обмоткой трансформатора 2. Фазовый сдвиг вносимыйо блоком 3, выбирается равным 90 , т.е. фазовая цепь настраивается на квадратурную составляющую выходного сигнала дифференциального трансформато" .ра или, иначе, на выходное напряжение при среднем положении сердечника.В моменты максимума исходного напряжения, т.е, когда сигнал на выходе блока 3 меняет знак с минуса на плюс, формирователь ч импульса записи производит запись в триггер Р знака выходного напряжения блока 6, выделенного компаратором 7.Если сердецник находится в одном крайнем положении, сигнал на выходе вторичной обмотки синфазен с исходным напряжением, а сигнал на выходе блока 6 имеет форму, изображенную на Фиг. 2 в. В моменты формирования импульса записи формирователем 4 напряжение с сумматора 6 положительно"Макс 5и на выходе устройства Формируется постоянный сигнал положительног 9 уровня. При среднем положении сердечника выходное напряжение трансформатора 2 имеет, вследствие деиствия квадрат5 турной составляющей, фазовый сдвиг относительно исходного сигнала, равный 90 О, Сигнал на выходе сумматора 6 в этом случае показан на фиг. 2 д. Легко заметить, что в моменты записи в триггер 8 знак напряжения на фиг. 2 д за счет суммирования с выходным сигналом генератора 5 изменяется таким образом, что на выходе устройства формируется широтно-импульсный сигнал, эквивалентный постоянному напряжению нулевого уровня - скважность равна 0,5. Перевод сердечника в другое положение приводит к тому, 20 что сигнал на выходе дифференциального трайсформатора 2 становится противофазным относительно исходного, выходное напряжение сумматора 6 при этом имеет форму, изображенную на 25 фиг. 2 з. В моменты записи в триггер 8 выходного сигнала компаратора 7 напряжение на выходе. сумматора 6 отрицательно, и, следовательно, на выходе устроиства формируется уровень 30 отрицательного напряжения. Нахождение сердечника в промежуточном относительно описанных случаев положении приводит к тому, что на выходе устройства Формируется широтно-импульсный сигнал переменной скважности.Сигнал на выходе дифференциального трансформатора 2 может быть представ 1 ин в видеФ+Чг 4 -Чг 0=Ех зп(Яй+ -- -) сов( -- -)+2 2 +1 схцакс сов(ЯЙ+ ) вп( ) )Ю +%Ю-%. выходной сигнал трансформатора 2;сдвиги фаз сигналов вторичных обмоток относительносигнала первичной обмотки;коэффициент пропорциональности;частота сигнала обмоток;врвмя;величина максимального смещения сердечника;величина текущего смещениясердечника. Из приведенного выражения видно,что сигнал состоит из полезной п(у+ ф+г) соз( Л) и квадратурной1 сх сов(ЯС+В +Ж . ЧЧг2) вЫ( --- )2 составляющих. В моменты изменения вспомогательного сигнала с минуса, 1 - Ц +Чгт, е. когда сов Я + - -- =0 или И е+Рг 2Ч+ Ж+ --- = 2 и (где п=1,2,3), квадратурная составляющая обращается в ноль, а выходной сигнал равенЧ -ЧгБ=кх сов ( -- -) .2 учитывая малость разницы сдвигов фаз% ф 2)" 0 Сигнал на выходе сумматора 6 вэти же моменты времени равенг. 0 =1 сх+Угде О. - сигнал треугольной Формы,который, можно представитьв виде ряда Фурье 4( . вп Зх, зп 5 хт аУ=зхпх, +3 По сигналу У в соответствии с выра- жением формируется передний, либо заднийФронт выходного широтно-импульсного Ц, +( Ф сигнала У в моменты Юе+ - = -ивых 2 2 (где п=1,2,3),Таким образом, преимуществом предложенного способа является отсутствие в спектре выходного сигнала помехи, что позволяет его использовать в квазинепрерывных системах без дополнительной обработки, например непосредственно подключением выходного сигнала на датчик момента гиротахометра, исполнительный двигатель и т.д. Кроме того, формирование Фронтов выходного сигнала произворится в синхронные моменты времени, что позволяет произворить дальнейшую об,Техред Л.Олийнык . Корректор С йек ктор В.Да 825 Тираж М 1 Государстве нного комит113035, Москв Подпис Яака Р чИИ ГКНТ ССС по изобретениямЖ, Раушская н открытия д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,1( 7 163 работку выходного сигнала на ЭВИ без( дополнительных погрешностей,Формула изобретенияСпособ преобразования выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный сигнал, включающий Формирование вспомогательного сигнала путем сдвига исходного сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, величину сдвига исходного сигнала выбирают соответствующей положению выходного сигнала дифференциальноготрансформатора при среднем положениисердечника, формируют сигнал треугольй формы суммируют его с текущимзначением выходного сигнала дифференциального трансформатора, определяютполярность суммарного сигнала и формируют при положительной полярности 10 передний Фронт широтно-импульсногосигнала, а при отрицательной - задний в моменты изменения с отрицательной на положительную полярностивспомогательного сигнала.

Смотреть

Заявка

4470101, 08.08.1988

ТУЛЬСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

КУТУРОВ АНАТОЛИЙ НИКИТОВИЧ, КИРМЕЛЬ АЛЕКСАНДР ЭДУАРДОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H03K 7/08

Метки: выходного, дифференциального, преобразования, сигнал, сигнала, трансформатора, широтно-импульсный

Опубликовано: 23.03.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1637016-sposob-preobrazovaniya-vykhodnogo-signala-differencialnogo-transformatora-v-shirotno-impulsnyjj-signal.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ преобразования выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный сигнал</a>

Похожие патенты