SU956966A1 - Устройство дл измерени перемещений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может найти применение в устройствах дл  измерени  перемещени , в которых первичный измерительный преобразователь имеет амплитудно-модулированный выходной сигнал в виде посто нного или переменного напр жени .

Известно устройство дл  измерени  перемещени , содержащее регистратор и индуктивный датчик, включгиощий о&мотку возбуждени , сердечник, шток и две измерительные обмотки 1.

Недостатком устройства  вл етс  невозможность его использовани  в информационно-измерительных системах , где необходимо осуществл ть функции -контрол  признаков движени , остановки и перехода штока преобразовател через нулевое положение.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  перемещений, содержащее индуктивный датчик с сердечником , размещенными на нем обмотками возбуждени , трем  измерительными обмотками, штоком, двум  рычаГс1МИ , первый из которых кинематически св зывает со штоком две измерительные обмотки,а второй - третью

измерительную обмотку, блок математической обработки результатовизмерений , подключенный к.выходам измерительных обмоток датчика, и ре- гистратор, подключенный к выходу блока математической обработки результатов измерений.2.

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что при его исполь-

10 зовании в информацивнно-измерительных системах дл  осуществлени  одновременно с измерением функций контрол  признаков движени  и перехода штока через .условное нулевое поло15 жение необходимо проводить дополнительную математическую обработку результатов измерени , что требует дополнительных затрат машинного времени и усложн ет математическую об20 работку результатов измерени . Указанный недостаток сужает функциональные возможности устройства.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей

25 устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено согласующим каскадом, двум  блоками выборки-хранени , дифференциальным усилителем, , формирователем признаков движение30 остановка , распределителем импуль сов, управл емым генератором, детек тором нул , фазовым детектором, фор мирователем сигнала перехода через нуль, выход одной из измерительных обмоток через согласующий каскад подключен к входам первого и второг блоков выборки-хранени , выходы кот рых через дифференциальный усилител подключены к входу формировател  признаков движение-остановка , выход согласующего каскада подключе через детектор нул  к входу упрлвл  емого генератора импульсов,и первому входу фазового детектора, выход управл емого генератора соединен с входом распределител  импульсов, вы ходы которого подключены соответственно к управл ющим входам первого и второго блоков выборки-хранени , второй вход фазового детектора подключен к выходу обмотки возбуждени  а выходы фазового детектора подключены к входам формировател  перехода через нуль. ,.. На фиг. 1 представлена структурна  схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы работы устройств Устройство состоит из и-ндуктивного датчика 1, включающего сердечник 2, обмотку 3 возбуждени , шток 4, измерительные обмотки 5-7, рычаги 8 и 9., первый из которых кинематичес ки св зывает со штоком обмотки -5 и 6 второй - обмотку 7. Измерительные обмотки 5-7 датчика подключены к бло ку 10 математической обработки результатов измерений, выход которого св зан с регистратором выходу измерительной обмотки 6 датчика 1 ,подключе:н согласующий каскад 12 через блоки 13 и 14 выборки-хранени  и дифференциальный усилитель 15, под ключенный к формирователю 16 признаков движение-остановка, К управл ющим входам блоков 13 и 14 выборки-хранени  подключен распределитель 17 импульсов через управл емый генератор 18 и детектор 19 нул , соединенный с выходом созгласующего каскада 12. Фазовый детектор 20 подключен к выходам обмотки 3 возбуждени  датчика 1 и управл емого генератора 18. Выход фазового детектора 20 соединен формирователем 21 перехода через нуль. Устройство работает следующим образом , В индуктивном датчике 1. при перемещении штока 4 измен етс  взаимоиндукци  между измерительными обмотками 5-7 и обмоткой 3 возбуждени , . При перемещении измерительных обмоток с определенной скоростью из край него левого положени  в крайнее правое ЭДС, индуцированна  в них/ измен етс  в соответствии с диаграммой 22 (фиг,2), При переходе измерительных обмоток через условное положение ЭДС, наводима  в обмотках, измен ет свою фазу на 180°. Выходные сигналы с измерительных обмоток 5-7 поступа ,ют в блок 10 математической обработ .ки, и после коррекции погрешности результат измерени  выводитс  на регистратор 11,Выходной сигнсШ с измерительной обмотки б в виде амплитудно-модулированного переменного тока поступает на вход согласующего каскада 12,,с выхода которого сигнаш подаетс  на вход блоков 13 и 14 выборки-хранени . Блок 13 выборки-хранени  измер ет положительную амплитуду переменного .напр жени , поступающего с измерительной обмотки, а блок 14 выборки-хранени  производит измерение и запоминание величины следующей или любой другой амплитуды напр жени  с датчика перемещений, Результат двух последовательных измерений поступает на дифференциальный усилитель 15, . Напр жени  на выхода блоков выборки-хранени  13 и 14 показаны на диаграммах 27 и 28 (фиг, 2), на выходе дифференциального усилител  15 на диаграмме 29, причем если перва  выбранна  амплитуда больше второй, то на выходе разностного усилител  сохран етс  положительный уровень напр жени , если перва  выбранна  амплитуда меньше второй, то уровень напр жени  становитс  отрицательным, И в первом и во втором случае имеет место движение штока. При наличии на выходе усилител  15 нул , что соответствует равенству двух последовательно выбранных амплитудных значений выходного сигнала, шток.неподвижен . Указанные признаки с помощью формировател  16 преобразуютс  в соответствующие сигналы или код и вы- . даютс  на выход. Управление работой блоков 13 и 14 осуществл етс  следующим образом. Сигнал с выхода детектора 19 нул  в виде пр моугольных имп5льсов длительностью в полпериода выходного напр жени  датчика 1 поступаетна управл емый генератор 1В, Импульсы на управл ющем входе генератора 18 имеют вид, соответствующий диаграмме 23(фиг,). На выходе генератора с той.же частотой , но длительностью, равной четверти периода, по вл ютс  импульсы соответствующие диаграмме 24(фиг, 2). Указанные импульсы выдел ютс  распределителем 17 импульсов и каждый п тый импульс управл емого генератора открывает вход соответ- . ствующего блока выборки-хранени  (диаграммы 25 и 26, фиг, 2), При использовании потенциометрического датчика, имеющего выходной сигнал в виде уровн  посто нного напр жени  , врем  между двум  последовательными выборками задаетс  управл емым генератором, на управл ющий вход которого подаетс  от постороннего управл ющего устройства посто нное напр жение, необходимое дл  обеспечени  заданной разрешающей способности контрол  признаков движени  При работе с преобразовател ми, у ко .торых фаза выходного напр жени  измен етс  на IbO при переходе через условное нулевое положение (диаграмма 22, фиг. 2) с обмотки 2 возбуждени  и после формировани  к виду, соответствующему (диаграмме 30, фиг.2) сигнал датчика 1 подаетс  на один из входов фазового детектора 20, на. другой вход которого поступает напр жение с выхода детектора 19 нул  (диаграмма 23, фиг. 2). Частоты указанных напр жений равны, а фазы измен ютс  относительно друг друга на 180 в момент перехода штока через условное нулевое положение, при этом на одном из выходов фазового детектора 20 сигнал мен етс  от уровн  логической единицы до уровн  логического нул  (диаграмма 31, фиг. 2). На другом выходе сигнал мен етс  от. уровн  логического нул  до уровн  логической единицы. Таким образом, по уровню напр жений на выходах фазового детектора 20 может быть определен также и знак фазы, т.е. место нахождени  штока едрава или слева от условного нулевого положени . Формирователь 21 перехода через нуль формирует положительный импульс (диаграмма 32, фиг. 2) в мойент перехода штока через нулевое положение.

Таким образом, устройство позвол ет осуществл ть следующие функции контрол : контроль движени , остановки и перехода через условное нулевое положение штока преобразовател  перемещений , контроль положени  штока относительно условного нулевого положени . При этом, за счет использовани  блоков выборки-хранени , имеетс  возможность осуществл ть, с высокой разрешающей способностью контроль признаков движени  дл  любых типов преобразователей с выходным сигналом в виде уровн  посто нного напр жени  и амплитуды переменного напр жени .

Claims (2)

1.Туричин A.M. Электрические измерени  неэлектрических величин.. М., Энерги , 1966, с. 86-88..

2.Авторское свидетельство СССР

0 257032, кл. G 01 В 7/00, 1968 (прототип).

,

фиг. f