SU1005131A1 - Двухканальный преобразователь перемещений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического контрол  и регулировани .

Известен двухканальный индуктивный преобразователь перемещений, который содержит две индуктивные измерительные цепи, парафазный усилитель, усилитель-ограничитель, ключ, триггер и дифференцирующую цепь, причем одна из измерительных цепей через усилитель-ограничитель подключена К входу триггера, а втора  к входу парафазного усилител , выходы которого подключены к двум входам ключа , третий вход которого соединен с одним выходом триггера, к второму выходу,которого подключена диффег ренцирующа  цепь

Недостатками этого преобразовател   вл ютс  мала  точность из-за нелинейности кусочно-аналоговой характеристики преобразовани , так как она формируетс  из отрезков, соответствующих четверти периода синусоиды зависимость кусочно-аналогового напр жени  от неравномерности воздушного зазора индуктивного преобразовател  отсутствие сигнала.

указывающего направление перемещени , что делает невозможным определение полного перемещени  по числу с дискретных импульсов и аналоговому сигналу при перемещении, происход щему с измен ющиес  направлением.

Наиболее близким по технической .сущности к предлагаемому  вл етс  10 двухканальный индуктивный преобразователь перемещений, содержащий две измерительные цепи (включающие обмотки индуктосина, двухполупериод-. ные выпр мители и фильтры пульсаций), два Делител  напр жений, два ком15 мутатора, дифференциальный усилитель, выпр митель, два компаратора, реверсивный счетчик и дешифратор, причем входы обоих делителей напр жени  соединены отдельно с выходами .из20 мерительн1 1Х цепей, а их выходы с информационными входами соответствующих коммутаторов, управл ющие входы которых соединены с .выходами дешифраторов выходы коммутаторов

25 соединены с входами дифференциального усилител , выход которого через . выпр митель подключен к выходной клемме преобразовател  и к входам компараторов, выходы которых. под30 ключены к соответствующим выходным

преобразовател  и к: сигнальным входам реверсивного счетчика , вход обнулени  которого подключен к входной клемме преобразовател  Сброс, а выход соединен с входом дешифратора С2.

Недостатками известного преобраз вател   вл ютсз сложность его электронной схемы и сравнительно мала  точность ввиду неточной синусоидальности формы огибающей выходного напр жени  измерительной цепи и зависимости ее амплитуды от неравномерности воздушного зазора индуктивного преобразовател , так как расмотренный преобразователь построен по принципу промежуточной амплитудной модул ции по отношению к перемещению .

Цель изобретени  - повышение точности и упрощение преобразовател

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в двухканальном преобразователе перемещени , содержащем индуктивную измерительную цепь, компараторы с объединенными входами, выходы которых соединены с сигнальными входами реверсивного счетчика, вход обнулени  которого подключен к входной клемме преобразовател  Сброс, а ВЫХОД дешифратор соединен с управл ющим входом коммутатора ,введены усилитель-ограничитель , фазочувствительный выпр митель и блок фазовращателей, выходы которого соединены с информационны- ми входами коммутатора, выход коммутатора соединен с первым входом фазочувствительного выпр мител , выход которого соединен с входами компараторов, выходиндуктивной измерительной цепи через усилительограничитель соединен с вторым входом фазочувствительного выпр мител 

На фиг. 1 представлена структурна  схема преобразовател ) на фиг.2 диаграммы, по сн ющие его работу.

Преобразователь содержит индуктивную измерительную цепь 1, усилитель-ограничитель 2, фазочувствительный выпр митель 3, компараторы 4 и 5, реверсивный счетчик 6, дешифратор 7, коммутатор 8, блок 9 фазовращателей.

Индуктивна  измерительна  цепь 1 выполнена в. виде обмотки индуктосина , поворотного трансформатора или сельсина, питание которых должно быть осуществлено по известным схемам , позвол ющим получить на выходе измерительной цепи сигнал, модулированный по фазе относительно к перемещению .

Усилитель-ограничитель 2 предназначен дп  усилени  синусоидального сигнала, поступающего на его вход с выходда измерительной цепи, и преобразовани  его.в пр моугольной переменный сигнал с амплитудой, стабилизированной на уровне ограничени . Фазочувствительный выпр митель 3, содержащий также фильтр пульсаций , предназначен дл  получени  сигнала, измен ющегос  по величине по синусоидальному закону в зависи-юсти от перемещени . Выход фазочувствительного выпр мител   вл етс  кусочно-аналоговым выходом преобразовател  ( точный канал). Компаратор 4 служит дл  формировани  короткого импульса, когда выходной сигнал достигает нулевого уровн  при перемещении направо (фиг. 2а, 26), компаратор 5 - дл  формировани  короткого импульса, когда входное напр жение равно опорному напр жению при перемещении налево (фиг. 2а 2). Выходы компараторов 4 и 5  вл ютс  дискретными выходами преобразовател  (грубый канал). Реверсивный счетчик б предназначен дл  периодического подсчета общего числа импульсов , соответствующих числу аналоговых кусков, пройденных  корем в интервалах , равных шагу L обмотки индуктосина (фиг. 2), дешифратор 7 дл  управлени  работой коммутатора 8, коммутатор 8 - дл  подключени  в определенном пор дке выходных напр жений блока 9 фазовращателей к входу фазочувствительного выпр мител , блок 9 фазовращателей - дл  получени  на выходе п опорных напр жений, здвинутых по фазе соответственно на ,(f. эл.град. по отношению к основному опорному напр жению, подклю ченному к входу блока, где п необходимое число аналоговых кусков в интервале одного шага индуктосина-j О, 1, 2, ... п - номер фазосдвигающей цепи или выхода блока.

Опорное напр жение, подключенное к входу блока 9 фазовращателей и имеющее такую частоту и фазу как и напр жение питани  индуктосина (поворотного трансформатора, сельсина), предназначено дл  обеспечени  работы фазочувствительного выпр мител , цел сброса - дл  начальной установки реверсивного счетчика в исходное поло жение .

Claims (2)

1. Преобразователь работает следующи образом. Перед началом работы реверсивный счетчик 6 при помощи сигнала сброса устанав.пиваетс  в исходное положение При перемещении  кор  индуктосина с выхода измерительной цепи 1 через усилитель-ограничитель 2 на вход фазочувствительного выпр мител  3 поступает пр моугольное переменное напр жение посто нной амплитуды с фазой, пр мо пропорционально завис щей от перемещени . На другой вход фазочувствительного выпр5гмител  поступает опорное напр жение, фаза которого при перемещении мен етс  скачкообразно в зависимости от состо ни  реверсивного счетчика, и тем самым дешифратора и коммутатора. Пусть  корь индуктосина, начина  с точки 0, движетс  направо, а на вход фазочувствительного выпр мител  подключено опорное напр жени с начальной фазойЧ 2.. В этоврем  напр жение на выходе фазочувствительного выпр мител  3 мен етс  по синусоидальному закону в зависи .мости от перемещени , T.(e)-Un, )(фиг. 2ajl В какой-то момент времени Ьыходное напр жение фазочувствительного выпр мител  достигает нулевого уровн , и компаратор 4 вырабатывает дискретный импульс, соответствующий аналоговому куску перемещени  фиг.(2а/ 2SJ. Дискретный сигнал с выхода компаратора 4 U поступает на первый дискретный выход преобразовател  Озц и на вход пр мого счета реверсивного счетчика 6. Дешифратор 7 переключает коммутатор 8 и на вход фазочувствительного выпр мител  3 от блока 9 фазовращателей по ключаетс  следующее опорное напр же ние с начальной фазой . При этом напр жение на выходе фазочувствительного выпр мител  3 скачком достигает значени  U), и далее мен  етс  согласно зависимости%{)Цу|91и(-Чг ) При дальнейшем перемещении на право работу преобразовател  проис .ходит аналогично описанному выше. Пусть теперь в какой-то момент времени . Когда  корь находитс  в положении 6 , он мен ет направление перемещени  и начинает двигатьс  на лево (фиг. 2о). При этом кусочноаналоговое напр жение, мен  сь согласно зависимостии(е)4)в111(-Ч4)| чинает по абсолютной величине увели чиватьс  и в какой-то момент времени достигает значени  опорного напр жени  ( (фиг. 2а)компаратора При этом компаратор 5 выраб.атывает короткий импульс, который поступает на вход обратного счета реверсивног счетчика 6 и на йторой дискретный выход (Ugj.- 3 фиг. 2а , 2 в) . Дешиф ратор 7 переключает коммутатор 8 и к входу фазочувствительного выпр ми тел  3 подключаетс  от блока 9 фазо вращателей опорное напр жение с начальной фaзoйf5 2 |. Напр жение по рога срабатывани  компаратора 5 U подбираетс  выше напр жени  (Jj на величину, котора  необходима дл  нормальной работы преобразовател . При дальнейшем перемещении  кор  налево работа преобразовател  анало гична описанному выше. Таким образо полное перемещение может быть определено Путем суммировани  числа ию1ульсов, выданных на первом дискратном выходе, счита  их положительными , с числом импульсов второго дискретного выхода, счита  их отрицательными , и к результату прибавл   величину перемещени  в зоне аналогового куска, определ емую по выходному кусочно-аналоговому сигналу. Результаты макетировани  показали , что точность предлагаемого преобразовател  повышаетс  из-з.а использовани  индуктосина в режиме фазовращател  и применени  усилител -ограничител , так как амплитуда напр жени  на выходе усилител -ограничител  стабилизирована на уровне ограничени  и от величины воздушного зазора, при изменении его в допустимых пределах, не зависит, вследствие чего величина кусочно-аналогового напр жени  зависит только от фазы выходного напр жени  измерительной цепи. Кроме того, в предлагаемом двухканальном преобразователе использование только одной измерительной цепи {в качестве которой могут быть использованы стандартные , выпускаемые промьпленностью индуктосины, поворотные трансформаторы или сельсины) позвол ет упростить электронную схему и настройку преобразовател , а также формировать кусочно-аналоговые характеристики преобразовани , имеющие такую же линейность как и кусочно-аналоговые характеристики двухканального преобразовател  перемещений, содержащие две измерительные цепи. Формула изобретени  Двухканальный преобразователь пе (ремещений, содержащий индуктивную измерительную цепь, компараторы с объединенными входами, выходы которых соединены с сигнальными входами реверсивного счетчика, вход обнулени  которого подключен к входной клемме преобразовател  Сброс, а выход, через дешифратор соединен с управл ющим входом коммутатора, отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  точности и упрощени  преобразовател , в него введенк, усилитель-ограничитель, фазочувствительный выпр митель и блок фазовращателей , выходы которого соединены с информационными входами коммутатора , выход коммутатора соединен с первым входом фазочувствительного выпр мител , выход которого соединен с входами компараторов, выход индуктивной измерительной цепи через усилитёль ограничитель соединен с вторым входом фазочувствительного выпр мител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 395881, Kji. G08 С 9/04, 1971.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 3226346/18-24, кл. G08 С 9/04, 1980 (прототип). х V у м/ W/Ш / /... ,.. / / V VV / / / А /

   01

   и.2