SU1381325A1 - Linear displacement transducer - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных перемещений. Поставленна  цель - повышение точности измерений , достигаетс  тем, что за счет выполнени  бесконтактного потенциометрического датчика 5 в виде двух резистивных элементов (неподвижного 6 и подвижного 7) и соответствующего подключени  дифференциального усилител  4 устран етс  вли ние емкости св зи между элементами 6 и 7. 2 ил.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear displacements. The goal is to improve the accuracy of measurements, achieved by making contactless potentiometric sensor 5 in the form of two resistive elements (fixed 6 and moving 7) and a corresponding connection of the differential amplifier 4 eliminating the effect of the coupling capacitance between elements 6 and 7. silt

Description

вat

клcl

дзие.гdzie.g

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  из- и ерени  перемещений. ; Цель изобретени  - повышение точности и|змерений за счет устранени  вли ни  ем- крсти св зи между резистивными элемента- Ми датчика.The invention relates to a measurement technique and can be used for making and moving movements. ; The purpose of the invention is to improve the accuracy and | measurements by eliminating the influence of coupling capacitance between the resistive elements of the sensor.

На фиг. 1 приведена функциональна  скема преобразовател  линейных перемещений; на фиг. 2 - конструкци  датчика.FIG. 1 shows the functional Skema linear displacement transducer; in fig. 2 - sensor design.

Устройство содержит генератор 1 переменного напр жени , олерационный усилитель 2, инвертирующий вход которого через резистор св зан с выходом генератора 1, сумматор 3, первый вход которого соединен с выходом усилител  2, Дифференциальный усилитель 4, бесконтактный резистивный датчик 5, состо щий из неподвижного б и подвижного резистивных элементов с неподвижными электродами 8, 9 и 10, 11 соответственно . Дифференциальный усилитель 4 подключен входами к электродам 8 и 10 датчика 5, а выходом - к второму входу сумматора 3.The device contains an alternating voltage generator 1, an oleration amplifier 2, the inverting input of which through a resistor is connected to the output of the generator 1, an adder 3, the first input of which is connected to the output of amplifier 2, Differential amplifier 4, a contactless resistive sensor 5 consisting of a fixed b and rolling resistive elements with fixed electrodes 8, 9 and 10, 11, respectively. The differential amplifier 4 is connected by inputs to the electrodes 8 and 10 of the sensor 5, and the output to the second input of the adder 3.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Емкость св зи между резистивными элементами б и 7, обозначенна  на фиг. 1 символом С, делит каждый резистивный эле- veHT б и 7 на части Ri и Ro-Rx, где Ro - полное сопротивление резистивного элемента . Таким образом, в обратную св зь усилител  2 включены последовательно элементы ф, С и RX- Комплексный коэффициент пере- д|ачи усилител  2 равенThe coupling capacitance between the resistive elements b and 7, indicated in FIG. 1 symbol C, divides each resistive element HT B and 7 into parts Ri and Ro-Rx, where Ro is the impedance of the resistive element. Thus, in the feedback of amplifier 2, the elements Φ, C, and RX are connected in series. The complex transmission coefficient | amplifier, amplifier 2 is equal to

л г Лl g l

RR

ЯI

1one

jwRcjwRc

(1)(one)

i С выхода генератора 1 переменного на- ф жени  на вход усилител  2 подаетс  сиг- мал, на выходе усилител  2 и, соответственно на первом входе сумматора 3 имеетс  напр жениеi From the output of the alternating voltage generator 1, the input of the amplifier 2 is signaled, the output of the amplifier 2 and, respectively, a voltage at the first input of the adder 3

t/2-f. 2+fy ,(2)t / 2-f. 2 + fy, (2)

где ( {/2Bx(0 - пропорционально линейному перемещению подвижного резистивного элемента 7, аwhere ({/ 2Bx (0 is proportional to the linear movement of the movable resistive element 7, and

() ()

обусловлено вли нием емкости С св зи.due to the effect of capacitance C communication.

Значение напр жени  -Ui с помощью дифференциального усилител  4 посредством электродов 8 и 10 снимаетс  с емкости св зи и подаетс  на второй вход суммато0 ра 3, на выходе которого напр жениеThe value of the voltage -Ui using the differential amplifier 4 through the electrodes 8 and 10 is removed from the capacitance of the communication and is fed to the second input of the summer 3, the output of which is the voltage

t/2B«x -2 ,(3)t / 2B "x -2, (3)

В которое не входит величина С емкости св зи. Период сигнала, подаваемого с гене- 5 ратора 1 переменного напр жени , подбираетс  , чтобы усилитель 2 не заходил в насыщение.Which does not include the value C of the communication capacitance. The period of the signal supplied from alternator voltage generator 1 is adjusted so that amplifier 2 does not go into saturation.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 0 Преобразователь линейных перемещений, содержащий бесконтактный резистивный датчик в виде неподвижного резистивного элемента с двум  неподвижными электродами , операционный усилитель, сумматор и0 A linear displacement transducer containing a contactless resistive sensor in the form of a fixed resistive element with two fixed electrodes, an operational amplifier, an adder and 5 дифференциальный усилитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, бесконтактный резистивный датчик снабжен подвижным резистивным элементом с двум  - неподвижными электродами, установленным с зазором над неподвижным резистивным5 differential amplifier, characterized in that, in order to improve accuracy, the contactless resistive sensor is equipped with a movable resistive element with two fixed electrodes, installed with a gap above the fixed resistive 0 элементом, и генератором переменного напр жени , неподвижный резистивный элемент включен между инвертирующим входом операционного усилител  и первым входом дифференциального усилител , подвижный резистивный элемент включен между выхо5 дом операционного усилител  и вторым BXQ- дом дифференциального усилител , выход генератора через резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилител , первый вход сумматора соединен с выходом операционного усилител , а второй вход сумматора подключен к выходу дифференциального усилител .0 element, and an alternating voltage generator, a fixed resistive element connected between the inverting input of the operational amplifier and the first input of the differential amplifier, a movable resistive element connected between the output of the operational amplifier and the second BXQ-house of the differential amplifier, the generator output through a resistor connected to the inverting input of the operating amplifier, the first input of the adder is connected to the output of the operational amplifier, and the second input of the adder is connected to the output of the differential amplifier ate