SU1260664A1

SU1260664A1 - Способ преобразовани перемещение - фаза

Info

Publication number: SU1260664A1
Application number: SU843772293A
Authority: SU
Inventors: Владимир Михайлович Чудов; Николай Дмитриевич Конаков; Татьяна Ивановна Мурашкина
Original assignee: Предприятие П/Я А-1891
Priority date: 1984-07-17
Filing date: 1984-07-17
Publication date: 1986-09-30

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при построении измерителей перемещений. Изобретение позвол ет повысить точность преобразовани путем повышени линейности характеристики , которое достигаетс за счет выбора необходимого угла сдвига фаз между напр жением питани и„ и выходным сигналом Оц преобразовател в точке диапазона измерени , где крутизна отношени максимальна . 2 ил. (Л С

Description

1

Изобретоиие относитс к измерительной технике и может быть исполь- зовйно при построении измерителей перемещений.

Цель изобретени - повышение точ- кости преобразовани путем повьше- ни линейности характеристики.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства дл реализации способа преобразовани перемещение - фаза; на фиг.2 - зависимости, иллюстрирующие реализацию способа.

Устройство, реализующее способ преобразовани перемещение - фаза, содержит источник 1 переменного напр жени , преобразователь 2, масштабирующий контур 3 в виде последовательно включенных фазовращател 4 и масштабирующего звена 5, сумматор 6 и фазометр 7.

Способ реализуетс следующим образом .

С помощью оптических, индуктивно- трансформаторных, токовихревых и т.п преобразователей, питаемых синусоидальным напр жением, формируют по меньшей мере один промодулированный по амплитуде в функции перемещени сигнал и

jj( , причем величина этого сигнала св зана с перемещением X зависимостью , близкой к экспоненци:- альной

и.

vo

-edlf

.где и

хо

сигнал с преобразовател при X О;

показатель степени экспоненциальной функции. Фазу напр жени питани U смещают относительно напр жени U на угол Cfg более 90°, но менее 180 , значение которого определ етс из системы уравнений

1

(1)

1,5 п 5,

фаза результирующего сигнала; текущее значение измер емого

перемещени ;

значение перемещени в конечной точке

Cf arctg

s in

cosq. + (2)

Отношение -;-- вл етс функцией Ux

измер емого перемещени х , причем наибольшую крутизну зависимост1

Uh ... .

- f( ; имеет в начале диапазона

их ,. ,,

измерени (фиг./а), в то врем как

зависимость фазы cf результирующего сигнала от отношени U, /И тшиболь- шую крутизну имеет в точке Kg диапа

зона измерени .

где и

и причем

ее крутизна тем больше, чем ближе угол qjp к 180°, Семейство этих зависимостей приведено на фиг.26 дл различных углов Cfp((fo, Ч ог Ч оэ )

Выбира необходимый угол tp, между напр жени ми и,, и U и обеспечива их равенство в точке Xj диапазона измерени , где крутизна зависимости

и;

Un

f(x) максимальна, можно добить

с максимальной линейности характеристики q f(x) (фиг.2в).

Так как функци , описываема выражением (2), имеет одну точку перегиба при определенном угле (f и точке Х j, то дл обеспечени максимальной линейности точку перегиба располагают в середине диапазона измерени , т.е. задают условие (1).

Коэффициент п, определ ющий крутизну зависимости q f(x) в середине диапазона измерени при X

Ь

выбирают в соответствии с требовани ми к нелинейности выходной характеристики и изменению фазы ( результирующего сигнала в диапазоне измерени (чувствительности).

При подведении напр жени питани Uy, от источника 1 на вход преобразовател 2 на его выходе по вл етс сигнал lJj(, соответствуюш 1Й точке диапазона измерени X . На выходе квадратурного масштабирующего контуг

ра 3 создаетс напр жение Uj,, ампли- туда которого определ етс передаточными функци ми фазовращател 4 и масштабирующего звена 5. Фаза сигнала и п путем подбора элементов фазовращател 4 сдвигаетс относительно сигнала Ux на необходимый угол ср, . На сумматоре 6 происходит геометрическое сложение сигналов u|, и U. Сигнал Ug- с выхода сумматора 6 и сигнал 1) подаютс на регистрирующий прибор - фазометр 7, с выхода которого снимаетс зависимость фазы ре3 . 1260664 зультирующего сигнала от измер емого -

Claims

параметра (перемещени ) if f(v). Формула изобретени

Способ преобразовани перемещение - фаза, заключающийс в том, что геометрически суммируют два сдвинутых по фазе га рмонических сигнала

и и ), по меньшей мере один из которых амплитудно промодулирован по закону, близкому к экспоненциальному, а о перемещении суд т по фазе (f результирующего сигнала, отличающийс тем, что, с целью повышени точности преобразовани , сигна- лы-и, и и (х) сдвигают по фазе один относительно другого на угол tf более 90 , но менее 180 , значение которого определ ют, мы уравнений

tf (,.p

I ll/XLlsL - f40/xV

1, --5,

.;

где cf(x) arctg

sincpo

и; (Г)

ю

20

5

где X - текущее значение измер емого перемещени ;

Ха - значение перемещени в конечной точке диапазона измерени ;

п - коэффициент нелинейности выходной характеристики, измен ют амплитуду одного из сигналов до значени , при котором отношение амплитуд сигналов л-т-т равV-2 (. /

НО 1, точку диапазона измерени (точку балансировки), в которой отношение амплитуд сигналов г.-угг равно

Uj (.Jt л

1, также определ ют из рещени системы уравнени ,

Xg

-X

Л

Редактор М. Бандура

Составитель В.Николаев

Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Кол6

Заказ 5213/35 Тираж 670Подписное

ВНИИ1Ш Государственного кемитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна , 4