Пребразователь перемещения в код

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 430 9) 1) 4 Н 03 М 1/2 ф(1 "г.ф н1 (жХЬ;":л ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСН ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССР Мф 748479, кл. С 08 С 9104, 1978,Авторское свидетельство СССР В 826384, кл. С 08 С 9/04, 1979, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения и регистрации перемещений, в том числе в дискретных уровнемерах жидкостей. Целью изобретения является повышение точности преобразователя. Преобразователь работает следующим образом. От генератора синусоидальных напряжений осуществляется питание двумя напряжениями, сдвинутыь ми относительно друг друга на 180 датчика, выполненного в виде катушек индуктивности. В зависимости от положения магнита на одном или двух выходах датчика появляется напряжение, которое передается через коммутатор в блок управления, выполненный в виде порогового элемента, элемента ИПИНЕ и двух счетчиков. Коммутатор управляется блоком управлейия, который формирует управляющие сигналы от сигналов генератора и формирователя импульсов. По результатам обработки сигнала с выхода коммутатора блок управления управляет работой формирователя кода признака уровня, выполненного в виде блока триггеров и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, и формирователя кода перемещения, выполненного в виде двух регистров, сумматора и преобразователя кода. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.Изобретение относится к контрольно в измерительн технике и может бытьиспользовано в устройствах для измерения и регистрации перемещений, втом числе в дискретных уровнемерахжидкостей.Цель изобретения - повьппение точности преобразователя перемещенияв код,На фиг. 1 приведена схема преобразователя перемещения в код; нафиг. 2 - схема датчика; на Фиг. 3временные диаграммы, поясняющие работу датчика.Преобразователь содержит генератор 1 синусоидальных напряжений,датчик 2 перемещений, магнит 3 на поплавке (не показан), коммутаторформирователь 5 импульсов, блок 6управления, формирователь 7 кода уровня и Формирователь 8 кода перемещения,Блок 6 управления выполнен в видесчетчика 9 циклов, порогового элемента 10, элемента ИЛИ-НЕ 11 и счетчика 12 импульсов.Формирователь 7 кода признака уровня выполнен в виде блока 13 триггерови элемента ИСКЛЮЧЛЮШЕЕ ИЛИ 14, Формирователь 8 кода перемещения выполненв виде регистров 15 и 16,. сумматора 17 и преобразователя 18 кода. Датчик 2 может быть выполнен в виде немагнитной трубы (не показана), устанавливаемой в контролируемые резервуары с агрессивной жидкостью, На трубе на одинаковом расстоянии расположены катушки 19-28 индуктивности,соединенные попарно последовательно,а пары - параллельно (Фиг. 2), т.е.дифференциально.Преобразователь перемещения в кодработает следующим образом.Выходной сигнал катушки 19-28формируется за счет взаимодействия сперемещающимся магнитом 3 на поплавке, отслеживающим уровень жидкости.При отсутствии магнита 3 в зоне действия электромагнитного поля дифференциальной пары катушек 19-28 амплитуда выходного сигнала равна нулю,а при взаимодействии возникают баланс.но-модулированные колебания. Причемв зависимости от того, поле какойкатушки 19-28 датчика 2 пересекаетмагнит 3, Фаза сигнала на его выход Одах принимает значение 0 или 180относительно опорной (Фиг За). По 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 скольку магнит 3 может перекрыть подлине одну или частично две катушки19-28, то в определенный момент времени сигнал выделяется только на од -ном пибо на двух выходах датчика 2одновременно.Комбинация сигналов различной амплитуды и Фазы на выходах датчика 2определяет положение магнита 3 относительно катушек 19-28. В исходномсостоянии на первом выходе датчика 2осигнал имеет Фазу 0 относительноопорной (фиг. Зб) - первый уровеньотсчета, При появлении на втором выходе датчика 2 сигнала с Фазой 180(фиг. Зв) относительно опорной имеемвторой уровень отсчета, т.е. когдаоднсвременно присутствуют сигналы наопервом выходе датчика 2 с,фазой 0(Фиг. Зб) и на втором выходе с фазой180(Фиг. Зв). Третьему уровню отссчета соответствует сигнал только наовтором выходе с фазой 180, четверто.му уровню - сигнал на втором выходес фазой 180 (Фиг. Зв) и сигнал натретьем выходе с Фазой 0 (фиг. Зг)и т.д,С выхода генератора 1 напряженияс фазой 0 (опорное) и 180 постуС опают на входы датчика 2 (Фиг. 2), аопорное (фиг. За) - на вход формиро -вателя 5 импульсов. Использованиефазы сигналов повышает точность отсчета. и уменьшает количество выходовдатчика 2, необходимых для отсчетадискретных уровней. Выходы датчика 2соединены с аналоговыми входами коммутатора 4 таким образом, что дляуровней 1-9 (фиг, 3) сигйалы, синфазные с опорным напряжением, будут только на нечетных входах коммутатора 4,а для уровней 10-19 (Фиг. 3) - начетных.С выхода формирователя 5 импульсыпоступают на счетный вход счетчика 9цикла, с выхода которого информацияв двоичном коде поступает на управляющие входы коммутатора 4 и соответ -ствующий вход коммутируется на выход,Каждым восьмым импульсом счетчик 9цикла сбрасывается в исходное состояние завершая цикл опроса входов коммутатора 4. С выхода коммутатора 4сигнал поступает на вход поровогоэлемента 10, где сравнивается с заданным порогом, и на его выходе появится импульс,. Зтот импульс поступает на С в вхо 0-триггеров блока 13 ина информационный вход счетчика 12 управления записью в регистры, который считает по модулю два и производит запись в регистры 15 или 16.При появлении кода 000 на выходе 5 счетчика 9 цикла и уровня "Лог. 0" на первом выходе счетчика 12 на выходе элемента ИЛИ-НЕ 11 появляется импульс, который устанавливает счетчик 12 управления записью в регистры 10 в нулевое состояние, С выходов счетчика 9 цикла двоичный код поступает на П в вхо триггеров блока 13, а на Э-вход одного из них - опорный импульс с выхода формирователя 5. 15Функциональное назначение блока 13 триггеров - буферная память кода коммутируемого входа коммутатора 4 и коо да фазы сигнала. Сигнал с фазой 0 (опорная) кодируется уровнем ",Лог. 1"., 20 а с фазой 180 - уровнем "Лог, 0", Элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 формирует бит признака положения магнита 3, который принимает значение "Лог. 0" в пределах 1-9 уровней, а "Лог. 1" - 25 в остальных. Такое кодирование достигается за счет того, что при нахождении магнита 3 в пределах уровней 1-9асигнал с фазой 0 появляется только на нечетных входах коммутатора 4 и З 0 на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 в это время имеется уровень "Лог, 0". В пределах остальных уровней сигналос фазой 0 есть только на четных входах коммутатора 4 и на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 имеется уровень "Лог. 1". Бит признака положения магнита 3 позволяет увеличить количество измеренных дискретных отсчетов. В течение одного цикла опроса на выходе порогового элемента 10 появляютс. два или один импульс (сигналы н дв или на одном выходе датчика 2) . В первом случае соответствующий код с выхода формирователя 7 кода уровня записыва" ч в регистры 15 и 16, во втором случае - в регистр 15, а в следующем цикле - в регистр 16.Коды выходов регистров 15 и 16 сумми руются сумматором 17. На выходе последнего формируется код уровня, отличающийся от двоичного, поэтому он преобразуется в двоичный. Преобразователь 18 кодов представляет собой 55 постоянное запоминающее устройство.С выхода су;матора 17 код уровня поступает на ад;-.:снь 1 е входы преобразователя 18, в ячейках которого записан двоичный (при необходимости двоичнодесятичный) код уровня,Формула изобретения1, Преобразователь перемещения в код, содержащий генератор синусоидальных напряжений, первый выход которого соединен с первым входом датчика перемещений, против которого расположен магнит, формирователь импульсов, формирователь кода перемещения, о т ли ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразоФ вателя, в него введены коммутатор, блок управления, формирователь кода уровня, второй выход генератора синусоидальных напряжений соединен с входом формирователя импульсов и с вторым входом датчика перемещений, выходы которого соединены с информационными входами коммутатора, выход которого соединен с информационным входом блока управления, выход формирова теля импульсов соединен с тактовыми входами формирователя кода уровня и блока управления, информационные выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и формирователя кода уровня, управляющие выходыс управляющими входами формирователя кода перемещения, тактовый выход сое" динен с тактовым входом формирователя кода уровня, выходы формирователя кода уровня соединены с информационными входами формирователя кода перемещения, выходы которого являются выходами преобразователя.2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления выполнен в виде счетчика циклов, элемента ИЛИ-НЕ, порогового элемента и счетчика импульсов, вход порогового элемента является информационным входом блока управления, а выход соединен с первым тактовым входом счетчика импульсов и является тактовым выходом блока управления, выходы счетчика импульсов являются управляющими выходами блока управления, первый из которых соединен с вторым тактовым входом счетчика импульсов и первым входом элемента ИЛИНЕ, выход которого соединен с входом установки нуля счетчика импульсов, первый тактовый вход счетчика циклов является тактовым входом блока управления, выход старшего разряда счетчи 124 30 Э 1ка циклов соединен с входом установки нуля счетчика циклов, а выходы остальных разрядов соединены с остальными входами элемента ИГ 1 И-НЕ, и явля-ются информационными выходами блокауправления, выход младшего разрядасчетчика циклов соединен с вторымтактовым входом счетчика циклов,1243091 а 7 ЙФР Составитель А.СидоренкТехред О,Сопко бак рректор С Шекма едак каз 3716/ одписн комитета СССР открытииушская наб., д. 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная 4 Юд/А 4 ЮбфОЕ Г ТиражНИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Р Рл геюраЮ 7 ОРа сну" СРЫЬюРд/У лолгЖжЫ