SU1538030A1

SU1538030A1 - Способ преобразовани перемещение-фаза

Info

Publication number: SU1538030A1
Application number: SU874352354A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Викторович Любомиров; Николай Дмитриевич Конаков; Евгений Михайлович Белозубов; Галина Александровна Киреева
Original assignee: Предприятие П/Я А-1891
Priority date: 1987-12-28
Filing date: 1987-12-28
Publication date: 1990-01-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при построении измерителей перемещений. С целью повышени точности и расширени диапазона измерени согласно изобретению формируют и геометрически суммируют два гармонических сигнала, выбирают необходимые значени их амплитуд и фаз и по фазе результирующего сигнала суд т о величине перемещени , причем частоту гармонических сигналов выбирают из услови равенства разности фаз в начальной и конечной точках диапазона перемещени глубине модул ции разности фаз гармонических сигналов. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при построении измерителей перемещений .

Цель изобретени - повышение точ- ,ности и расширение диапазона измерени путем повышени линейности функции преобразовани .

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства , позвол ющего реализовать способ преобразовани перемещение - фаза; на фиг. 2 - векторна диаграмма сигналов, по сн юща способ.

Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1, фазомодулиру- ющий блок 2, преобразователь 3, масштабирующий блок 4, включающий фазовращатель 5 и масштабирующее звено 6, сумматор 7 и регистратор 8.

Способ преобразовани перемещение - фаза заключаетс в следующем.

С помощью индуктивно-трансформаторных , токовихревых преобразователей перемещени в напр жение, питаемых через фазомодулирующий блок 2 синусоидальным напр жением, формируют два гармонических сигнала U и Ua(X) по крайней мере один из них, например иг(Х), промодулирован по амплитуде в функции перемещени , причем величина Ua(X) св зана с перемещением X частью монотонной функции, убывающей по мере увеличени перемещени и имеющей вно нелинейный характер, котора определ етс расчетным или экспериментальным путем, нормиру ее определ ют вид функции К f(X). Дл получени оптимальной линеаризации амплитуду одного из сформированных сигналов, например U, измен ют до величины U,, при которой отношение и}/иг(Х) X g в конечной точке диапазона измерени принимает значение близкое к 1, а по мере приближени объекта контрол к начальной точке ( диапазона это отношение должно умень (/)

ел

w оо

со

цщтьс . Величину напр жени UJ устанавливают с помощью масштабирующего звена 6. Реша систему уравнений, получают семейство выходных характеристик с различными значени ми коэффициента нелинейности п и величины выходного сигнала Ас в зависимости от полученных значений углов сдвига фаз (.а и СР между сигналами и(Х соответственно, в конечной и начальной точках диапазона измер емых перемещений при различных значени х

ношени --. . . - КС( из этого и 2 л j | л - g ,)

семейства характеристик выбирают выходную характеристику, оптимальную дл конкретного измерени . Угол сдвига фаз между сигналами в конечной точке диапазона измерени устанавливают с помощью фазовращател 5.

При использовании объекта контрол из ферромагнитного, токопровоп ще го материала можно подстроить часто

ту питающего напр жени таким образо что угол сдвига фаз между сигналами U, и U(X) получит необходимую по глубине МОДУЛЯЦИЮ от перемещени X за счет непропорциональности вносимого объектом контрол в катушку индук тивности активного и реактивного сопротивлений . Таким образом, получают необходимый угол сдвига фаз между двум сигналами в начальной точке диапазона измерени .

Сигнал и(Х), промодулированный по амплитуде и фазе, геометрически суммируют с сигналом UJ на сумматоре 7 (векторна диаграмма приведена на фиг. 2), с выхода которого снимаетс суммарный сигнал Vf. Разность фаз меду сигналами U, и U вл етс выходным сигналом (f (X) .

Предлагаемый способ преобразовани перемещение - фаза позвол ет ПОЛУЧИТЬ выходную характеристику с коэффициентом нелинейности п 1,1-3,5 За счет дополнительного приращени фазы результирующего сигнала от изме нени угла сдвига фаз ( f (X) увели чиваетс диапазон выходного сигнала

Claims

Формула изобретени

Способ преобразовани перемещение - фаза, заключающийс в том, что формируют и геометрически суммиоуют

0

первый и второй сдвинутые по фазе на угол более. 90° гармонические сигналы U, и U(X), по крайней мере один из которых амплитудно промодули- рован в зависимости от перемещени X по закону, близкому к экспоненциальному , и амплитуды которых равны в некоторой точке диапазона измерени , а о перемещении суд т по фазе С|)(Х) результирующего сигнала, отличающийс тем, что, с целью повы шени точности и расширени дипазона измерени , амплитуды сигналов U, и 5 иг(х) приравнивают между собой в конечной точке диапазона измерени , определ ют значени углов сдвига фаз и соответственно в начальной и конечной точках диапазона измерени между сигналами U, и U4(X) из систе0

мы уравнений sindfr

arctg

COSVq-f К

о

- arctg

sin Уо cosV + Кс

(arctg

sinC(X)

(arctg sin (X)

cos((X) 1,1 Ј n 63,5,

Щ 140

cosy(X)

где KQ и Кд

Щ 140

К(Х) отношение амплитуды сигнала U к амплитуде сигнала Ua(X) соответственно в начальной и конечной точках диапазона перемещени ; UC| - разность фаз результирующего сигнала в начальной и конечной точках диапазона перемещени ;

текущее значение отношени амплитуды сигнала U( к амплитуде сигнала Ua(X) ; коэффициент нелинейности выходной характеристики; W(X) - текущее значение разности фаз сигналов U, и иа(Х)

и измен ют частоту сигналов и и U2(X) до выполнени равенства ф(Х)МС1КС - (х)МИ1, ( ; f

п

Фиг.1 40|к

Фиг.Ь