CS221644B1 - Zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače - Google Patents

Abstract

V měřicí technice je nutno při použití převodníku neelektrických veličin s diferenciálním induktančním snímačem použít uspořádání pro elektronické seřízení nulového bodu měřicího rozsahu. Vynález tento problém řeší současným zapojením pevného posouvacího článku a nejméně jednoho váhového článku připojeného ke spínači, ktejý je připojen do společného bodu s posouvacím článkem. Tímto zapojením se doséhne toho, že se číslicovým signálem posouvá pracovní bod diferenciálního induktančního snímače úměrně číslicovému signálu.

Description

Vynález se týká zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače při převodu a zpracování neelektrické veličiny.

V měřicí technice se jako převodníku neelektrických veličin Široce používají diferenciální induktanční snímače. Vzhledem k tomu, že jde o prvek s relativním vyhodnocováním, je nutnou součástí každého měřicího uspořádáni obvod pro elektronické seřízení nulového bodu měřicího rozsahu. Známá uspořádání využívají pro tento účel obvykle zapojení s potenciometry. Je-li požadována délková nebo automatická změna nulového bodu, je potenciometr doplněn elektromechanickým pohonným členem, například korkovým motorem, lato uspořádání mají některé nevýhodné vlastnosti, jako je malá dosažitelná rychlost přestavení, celková složitost a z ní vyplývající vysoká výrobní náročnost. Také spolehlivost elektromechanického bloku bývá obvykle nižěí než spolehlivost navazujících elektronických částí.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače, sestávající ze symetrického generátoru, diferenciálního induktančního snímače, registru a vyhodnocovacího obvodu. Jeho podstata je v tom, že první napájecí výstup symetrického generátoru je spojen s první svorkou diferenciálního induktančního snímače a s jednou svorkou posouvacího článku, druhý napájecí výstup je spojen s druhou svorkou diferenciálního induktančního snímače a s jednou svorkou nejméně jednoho váhového článku, jehož druhá svorka je spojena s příslužnou svorkou spínače, který je druhou svorkou připojen na vstup proudového zesilovače, kam je také připojena druhá svorka posouvacího článku a jedna svorka snímacího odprou,.který je druhou svorkou propojen se snímací svorkou diferenciálního induktančního snímače. Výstup proudového zesilovače je připojen na pracovní vstup vyhodnocovacího obvodu, který je výstupem spojen s výstupní svorkou a jehož referenční vstup je propojen s pomocným napájecím výstupem symetrického generátoru, přičemž číslicový výstup je spojen se vstupem registru, který je nejméně jedním pamětovým výstupem prjpojen s odpovídajícím řídicím vstupem přísluěného spínače.

Pokrok dosažený vynálezem je zejména v tom, že je možno dosáhnout podstatně vyšších rychlostí přestavení při snížení složitosti a výrobní náročnosti obvodu pro seřizování pracovního bodu. Další výhodou je i snadná slučitelnost s jinými číselnými bloky a tím možnost výstavby zařízení s kvalitativně novými parametry.

Vynález je znázorněn na připojeném výkrese, kde je blokové schéma zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače se dvěma váhovými články a spínači.

Zařízení sestává ze snímacího odporu 1, jehož jedna svorka je připojena k proudovému zesilovači 10 a druhá svorka je propojena se snímací svorkou 6g diferenciálního induktančního snímače 6. První svorka 61 diferenciálního induktančního snímače 6 je spojena s prvním napájecím výstupem 51 symetrického generátoru g a druhá svorka 62 diferenciálního induktančního snímače 6 je spojena s druhým napájecím výstupem 52 aymetrieke'ho generátoru g. První napájecí výstup 51 symetrického generátoru g je dále spojen s jednou svorkou posouvacího článku 2* Druhý napájecí výstup 52 symetrického generátoru g je dále spojen s jednou svorkou alespoň jednoho váhového článku, e to prvního váhového článku g, popřípadě i druhého váhového článku 4. Druhá svorka tohoto prvního váhového článku g je spojena s první svorkou prvního spínače 2 a druhá svorka druhého váhového článku 4 je spojena s první svorkou druhého spínače §. Druhá svorka prvního spínače 2» jakož i druhá svorka druhého spínače 8 jsou připojeny na vstup proudového zesilovače 10. kam je také připojena druhá svorka posouvacího článku 2 θ jedna svorka snímacího odporu J.. Výstup proudového zesilovače 10 je připojen na pracovní vstup 12 vyhodnocovacího obvodu JJ., který je výstupem spojen s výstupní svorkou 14. Referenční vstup 13 vyhodnocovacího obvodu 11 je propojen s pomocným napájecím výstupem 53 symetrického generátoru g. První řídicí vstup 71 spínače 2 j® propojen s prvním pamětovým výstupem 91 registru g a druhý řídicí vstup 81 je propojen s druhým pamětovým výstupem 92 registru g, který je spojen s číslicovým výstupem 15.

Diferenciální induktanční snímač 6, který je napájen ze symetrického generátoru 2« převádí snímanou neelektrickou veličinu do elektrické oblasti tak, že pro určitou hodnotu této veličiny dává na své snímací svorce 63 nulový signál a pro jiné hodnoty této veličiny je signál co do velikosti a fáze úmérný odchylce neelektrické veličiny od této určité hodnoty. Oblast, ve které platí vztah úměrnosti s dostatečnou přesností se obvykle nazývá pracovní rozsah. Pomocí snímacího odporu 1 se signál ze snímací svorky 63 převede do proudové oblasti, která je výhodná přo činnost zařízení vzhledem ke snadné realizaci operace sčítání. Proudový signál se zpracovává v proudovém zesilovači 10 a v následujícím vyhodnocovacím obvodu 11 tak, že na výstupní svorku 14 je dodáváno stejnosměrné napětí, jehož velikost a polarita odpovídá velikosti a fázi proudového signálu vztažené k fázi signálu na referenčním vstupu 13.

Mimo proudový signál ze snímací svorky 63 se přivádí na vstup proudového zesilovače 10 ještě posouvacím článkem 2 signál úměrný napětí na prvním napájecím výstupu 51 a prvním a druhým váhovým článkem 2, i signály úměrné napětí na druhém napájecím výstupu 52. Posledně jmenované signály jsou navíc ovlivňovány stavem prvního a druhého spínače 2, g, které jsou » řízeny z registru 2 dvouhodnotovými signály vedenými z prvního paměťového výstupu 21 na první řídicí vstup 71 a z druhého paměťového výstupu 92 na druhý řídicí vstup 22· Nulové napětí na výstupní svorce 14 se ustavuje dle vzájemných vztahů všech proudových signálů.

* V tomto okamžiku proudový signál ze snímací svorky 63 kompenzuje svou velikostí a fází součet ostatních signálů. Změnou tohoto součtu prováděnou řízením prvního spínače 2 ⁰ druhého Spínače g je možno měnit bod kompenzace a tím posouvat pracovní bod diferenciálního induktartčního snímače 6.

Zvolí-li se parametry posouvacího článku 2 tak, aby posunul nulové napětí na výstupní svorce 14 na okraj pracovního rozsahu diferenciálního induktačního snímače 6 a parametry váhových článků 2» í> tak aby posun realizovaný sepnutím příslušného spínače 2> έ byl úměrný váze příslušné složky číslicového signálu přiváděného z paměťových výstupů 91. 92 registru 2> 3® nulové napětí na výstupní svorce 1£ nastaveno pro hodnotu neelektrické veličiny zadávanou v čísliaové formě na číslicový vstup 15.

Při praktickém použití se využívá obvykle více spínačů než je pro zjednodušení uváděno v popise činnosti zařízení. Potom nastávají určité nesnáze při realizaci příslušných váhových článků, které mohou být pro malý počet realizovány jediným odporem. Přo tento případ je vhodné například méně významné váhy nebo posouvací článek nebo obojí realizovat útlumovým článkem typu T. Výhodou tohoto řešení je podstatné rozšíření realizovatelných vah pro omezený rozsah hodnot odporníků a současné zmenšení vlivu parasitních kapacit odporníků.

Hlavní oblast použití zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktaftčního snímače se předpokládá v řídicích systémech brousicích strojů, kde lze s výhodou využít vysoké přesnosti těchto snímačů v okolí nulového bodu měřicího rozsahu, ale k uplatnění může dojít i v jiných případech všude tam, kde je nutno realizovat spolupráci diferenciálních induktančních snímačů a číslicových systémů, popřípadě dálkově tyto snímače seřizovat.

Claims (2)

1. Zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače, sestávající ze symetrického generátoru, diferenciálního induktančního snímače, registru a vyhodnovacího ,obvodu, vyznačující ee tím, že první napájecí výstup (51) symetrického generátoru (5) je spojen s první svorkou (61) diferenciálního induktančního snímače (6) a s jednou svorkou posouvacího článku (2), druhý napájecí výstup (52) je spojen s druhou svorkou (62) diferenciálního induktančního snímače (6) a s jednou svorkou nejméně jednoho váhového článku (3, 4), jehož druhá svorka je spojena s příslušnou první svorkou spínače (7, 8), který je druhou svorkou připojen na vstup proudového zesilovače (10), kam je také připojena druhá svorka posouvacího článku (2) a jedna svorka snímacího odporu (1), který je druhou svorkou propojen se snímací svorkou (63) diferenciálního induktančního snímače (6), zatímco výstup proudového zesilovače (10) je připojen na pracovní vstup (12) vyhodnocovacího obvodu (11), který je výstupem spojen s výstupní svorkou (14) a jehož referenční vstup (13) je propojen s pomocným napájecím výstupem (53) symetrického generátoru (5), přičemž číslicový výstup (15) je spojen se vstupem registru (9), který je nejméně jedním pamělovým výstupem (91, 92) propojen s odpovídajícím řídicím vstupem (71, 81) přísluěného spínače (7, 8).

2. Zařízení dle bodu 1, vyznačující se tím, že posouvaci článek (2) a nebo alespoň jeden váhový článek (3, 4) je realizován útlumovým článkem typu T.