SU1665220A1 - Displacement-to-electrical signal transducer - Google Patents
Displacement-to-electrical signal transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1665220A1 SU1665220A1 SU884499966A SU4499966A SU1665220A1 SU 1665220 A1 SU1665220 A1 SU 1665220A1 SU 884499966 A SU884499966 A SU 884499966A SU 4499966 A SU4499966 A SU 4499966A SU 1665220 A1 SU1665220 A1 SU 1665220A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- circuit
- comparator
- key
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени перемещени в электрический сигнал. Цель изобретени - повышение точности за счет уменьшени вли ни внешних факторов. Это достигаетс за счет введени дополнительной обмотки измерени , смещенной относительно основной на известную величину. При работе устройства в указанных обмотках наводитс поток, завис щий от координаты расположени катушек измерени и времени по экспоненциальным законам. При этом на компараторах, соединенных с обмоткой считывани и с основной и дополнительной обмотками измерени выдел ютс сигналы, интегралы разности которых пропорциональныThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure movement in an electrical signal. The purpose of the invention is to improve accuracy by reducing the influence of external factors. This is achieved by introducing an additional measurement winding offset from the main one by a known amount. When the device is operated in the indicated windings, a flow is induced depending on the coordinate location of the measurement coils and time according to exponential laws. At the same time, on the comparators connected to the read winding and to the main and auxiliary measurement windings, signals whose difference integrals are proportional to
один - известной величине, а второй - координате X основной измерительной обмотки. Путем обработки полученных сигналов на интеграторных блоках получают выходной импульс, длительность которого пропорциональна X. 2 ил.one is of known magnitude, and the second is the X coordinate of the main measuring winding. By processing the received signals on the integrator blocks, an output pulse is obtained, the duration of which is proportional to X. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени перемещений в автоматических системах управлени .The invention relates to measurement technology and can be used to measure displacements in automatic control systems.
Цель изобретени - повышение точности за счет уменьшени вли ни внешних факторов.The purpose of the invention is to improve accuracy by reducing the influence of external factors.
На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства.Figure 1 shows the structural diagram of the device; 2 shows timing diagrams for the operation of the device.
Устройство содержит трансформаторный первичный преобразователь 1. магнитна цепь которого выполнена согласованной с обмоткой 2 возбуждени , обмоткой измерени 3, состо щей из основной 3.1 и дополнительной 3.2 обмоток, иThe device contains a transformer primary converter 1. The magnetic circuit of which is made consistent with excitation winding 2, measurement winding 3 consisting of a main 3.1 and an additional 3.2 windings, and
обмоткой 4 считывани , источник 5 посто нного напр жени , ключи 6-11, компараторы 12-15, схемы И 16-18, интеграторные блоки 19, 20, схему НЕ 21, дифференцирующую цепочку 22, схему ИЛИ 23, одновибратор 24. клемму Запуска 25, резисторы 26 и 27, конденсаторы 28 и 29. Параллельно соединенные ключ 8, интегратор 19 и конденсатор 28 образуют первый интег- раторный блок 30, выход параллельного соединени вл етс выходом блока, и вход через резистор 26 соединен с первым входом блока, управл ющий вход ключа 8 вл етс вторым входом блока. Аналогично ключ 11, интегратор 20, емкость 29 и резистор 27 образуют второй интеграторный блок 31.winding 4 readings, constant voltage source 5, keys 6-11, comparators 12-15, circuits AND 16-18, integrator units 19, 20, circuit NOT 21, differentiating chain 22, circuit OR 23, one-shot 24. Start terminal 25, resistors 26 and 27, capacitors 28 and 29. Parallel-connected switch 8, integrator 19 and capacitor 28 form the first integrator unit 30, the output of the parallel connection is the output of the unit, and the input through the resistor 26 is connected to the first input of the unit Key input 8 is the second input of the block. Similarly, the key 11, the integrator 20, the capacitance 29 and the resistor 27 form the second integrator unit 31.
Os О (Л N ГО ОOs O (L N GO O
сточник 5 посто нного напр жени соедиен через ключ 6 управлени с обмоткой 2 озбуждени , с инверсными входами первоо , второго и четвертого компараторов 12, 13, 15, через первый и второй ключи 7 и 9 - входами интеграторных блоков 30 и 31 оответственно. Обмотка считывани 4, основна 3.1 и дополнительна 3.2 обмотки измерени подключены к пр мым входам компараторов 12, Т5, 13 соответственно. Инверсный выход второго компаратора 13 и пр мой выход четвертого компаратора 15 соединены с входами первой схемы И 16, выход которой соединен с управл ющим входом первого ключа 7. Инверсный выход четвертого компаратора 15 и пр мой выход первого компаратора 12 соединены с входами второй схемы , выход которой соединен с управл ющим входом второго ключа 9. Инверсный выход первого компаратора 12 соединен с управл ющим входом третьего ключа 10 и с первым входом третьей схемы И 18. Выход первого интег- раторного блока 30 через третий ключ 10 соединен с входом второго интеграторного блока 31, выход которого через третий компаратор 14 подключен к второму входу третьей схемы И 18, выход которой через схему НЕ 21 и дифференцирующую цепочку 22 подключен к первому входу схемы ИЛИ 23. Клемма 25 Запуск (вход устройства ) соединена с вторым входом схемы ИЛИ 23, выход которой соединен с входом одновибратора 24.Пр мой выход одновибра- тора 24 соединен с управл ющими входами ключей 8 и 11, интеграторных блоков 30 и 31 соответственно , а инверсный выход - с управл ющим входом ключа 6 управлени . Устройство работает следующим образом . После прихода сигнала Запуск (фиг.2, а) одновибратор 24 вырабатывает импульс напр жени фиксированной длительности (фиг.2, б). В течение этого времени ключ 6 размыкаетс , а ключи 8, 11 замыкаютс , что приводит к разр ду интегрирующих емкостей интеграторных блоков 30 и 31. После окончани этого импульса ключ 6 замыкаетс (фиг.2, в), в результате чего через обмотку 2 возбуждени протекает ток экспоненциальной формы и в магнитопроводе наводитс магнитный поток Ф, измен ющийс в функции координаты X и времени tA constant voltage source 5 is connected via a control key 6 to the excitation winding 2, with inverse inputs of the first, second and fourth comparators 12, 13, 15, through the first and second keys 7 and 9 - the inputs of the integrator units 30 and 31, respectively. The read winding 4, the main 3.1 and the additional 3.2 measuring windings are connected to the direct inputs of the comparators 12, T5, 13, respectively. The inverse output of the second comparator 13 and the direct output of the fourth comparator 15 are connected to the inputs of the first circuit AND 16, the output of which is connected to the control input of the first key 7. The inverse output of the fourth comparator 15 and the direct output of the first comparator 12 are connected to the inputs of the second circuit, the output which is connected to the control input of the second key 9. The inverse output of the first comparator 12 is connected to the control input of the third key 10 and to the first input of the third circuit AND 18. The output of the first integrator unit 30 is connected via the third key 10 to the inlet ohm second integrator unit 31, the output of which through the third comparator 14 is connected to the second input of the third circuit And 18, the output of which is through the circuit NOT 21 and differentiating chain 22 connected to the first input of the circuit OR 23. Terminal 25 Start (device input) is connected to the second input the OR circuit 23, the output of which is connected to the input of the one-shot 24. The direct output of the one-shot 24 is connected to the control inputs of the keys 8 and 11, the integrator blocks 30 and 31, respectively, and the inverse output to the control input of the control key 6. The device works as follows. After the arrival of the Start signal (Fig. 2, a), the one-shot 24 produces a voltage pulse of a fixed duration (Fig. 2, b). During this time, the key 6 opens, and the keys 8, 11 close, which leads to the discharge of the integrating capacitors of the integrator units 30 and 31. After the end of this pulse, the key 6 closes (Fig. 2c), as a result of which the excitation winding 2 an exponential current flows and a magnetic flux F is induced in the magnetic circuit, varying as a function of the X coordinate and time t
Ф(х, (1 ), (1) где т- посто нна времени обмотки возбуждени ;F (x, (1), (1) where m is a constant excitation winding time;
J (RMLMA ) g коэффициент. Напр жени , снимаемые с обмоток считывани и дополнительной, равныJ (RMLMA) g coefficient. The voltages taken from the read and additional windings are equal to
U(x.t)-W - Ф(,Л) U (x.t) -W - F (, L)
-МФм1/ге /ге х , где W - число витков в обмотках. -MFM1 / ge / ge x, where W is the number of turns in the windings.
(2)(2)
Если прин ть координату дополнительной обмотки ХО 0, первой секции обмотки считывани Х1 X, а второй Х2 X + Z, где Z - известна величина смещени обмоток, и, обознача Тн rln (UM/E0n ), KTJ, после несложных математических преобразований получают длительности ТО, Т1 и Т2 импульсов, формируемых на выходах компараторов 12. 15 13 соответственноIf we accept the coordinate of the additional winding X0 0, the first section of the read winding X1 X, and the second X2 X + Z, where Z is the magnitude of the winding displacement, and, designating Tn rln (UM / E0n), KTJ, after simple mathematical transformations, the durations are obtained THEN, T1 and T2 pulses generated at the outputs of the comparators 12. 15 13 respectively
5ТО Г In (Umax/Eon) ТН(3)5TO G In (Umax / Eon) TH (3)
Т1 Тн-г- j -Х ТН-К -X (4)T1 Tn-g- j -X TH-K -X (4)
Т2 - Тн - К (X + Z)(5)T2 - Tn - K (X + Z) (5)
0 (фиг. 2 г, д, е).0 (Fig. 2 g, d, e).
На выходах схем И 16 и 17 формируютс импульсы длительностью (Т1-Т2) и (ТО- Т1) соответственно (фиг.2 ж, з), которые замыкают ключи 7 и 9. В результате этого на 5 выходах интеграторных блоков 30 31 формируютс напр жени (фиг.2 и, к)At the outputs of the circuits AND 16 and 17, pulses of duration (T1-T2) and (TO-T1), respectively, are formed (FIG. 2, h), which close the keys 7 and 9. As a result, at 5 outputs of the integrator blocks 30 31, wives (figure 2 and k)
Ц -Т2C -T2
Ui -1/Rc / Udt -1/RcXUi -1 / Rc / Udt -1 / RcX
0 XU(T1 -T2)° -1/Rc -U К -Z0 XU (T1 -T2) ° -1 / Rc -U K -Z
TO -т Ua - 1/R с / U dt - 1 /R с X (6)TO -t Ua - 1 / R with / U dt - 1 / R with X (6)
XU(TO-T1 ) - 1/R с U К -XXU (TO-T1) - 1 / R with U K -X
соответственно. После окончани импульса длительностью ТО сигнал с инверсного выхода первого компаратора 12 замыкает ключ 10, что вызывает компенсацию напр жени U2 напр жением U1. В момент ра .. венства нулю напр жени U2 срабатывает третий компаратор 14 и справедливо равен- 1 ство respectively. After the end of a pulse with a duration of maintenance, the signal from the inverse output of the first comparator 12 closes the switch 10, which causes the compensation of the voltage U2 by the voltage U1. At the moment when voltage is zero, U2 triggers the third comparator 14 and the equality is valid
U2-(1/RC)U1TBb,x 0(7)U2- (1 / RC) U1TBb, x 0 (7)
Отсюда Твых равноFrom here your equal
TBb,x (RC/Z) -X(8)TBb, x (RC / Z) -X (8)
(фиг.2,л).(figure 2, l).
После окончани импульса ТВЫх на выходе-схемы НЕ 21 по вл етс напр жение ступенчатой формы, которое, проход черезAfter the termination of the SWITCH pulse, a step-shaped voltage appears at the output of the HE-circuit 21, which, passing through
- дифференцирующую цепочку 22, превращаетс в узкий импульс и запускает одно- вибратор 24. После этого цикл работы устройства повтор етс .- differentiating chain 22, turns into a narrow pulse and starts a single vibrator 24. After this, the cycle of operation of the device is repeated.
Таким образом, длительность выходно го импульса ТВых„ пропорционального координате X измерительной обмотки, не зависит от параметров магнитной цепи, а следовательно, не зависит от изменени магнитных свойств материала вследствие воздействи внешних факторов (температу5Thus, the duration of the output pulse SWe, proportional to the coordinate X of the measuring winding, does not depend on the parameters of the magnetic circuit, and therefore does not depend on changes in the magnetic properties of the material due to external factors (temperature
ры, излучени и пр.), что существенно снижает дополнительные погрешности устройства при измерении перемещений.radiation, etc.), which significantly reduces the additional errors of the device when measuring displacements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884499966A SU1665220A1 (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Displacement-to-electrical signal transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884499966A SU1665220A1 (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Displacement-to-electrical signal transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1665220A1 true SU1665220A1 (en) | 1991-07-23 |
Family
ID=21406710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884499966A SU1665220A1 (en) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | Displacement-to-electrical signal transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1665220A1 (en) |
-
1988
- 1988-10-31 SU SU884499966A patent/SU1665220A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Конюхов Н.Ё., Медников Ф.М., Нечаев- ский М.Л. Электромагнитные датчики механических величин. -М.: Машиностроение, 1987, с. 139. Авторское свидетельство СССР N° 1013735. кл. G 01 В 7/00, 1982. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4339958A (en) | Analog-to-digital converter for electromagnetic flowmeter | |
JPS6352712B2 (en) | ||
US6369563B1 (en) | Method for high resolution measurement of a position | |
US4495467A (en) | Apparatus for simultaneous measurement of magnetic field components in mutually perpendicular directions | |
SU1665220A1 (en) | Displacement-to-electrical signal transducer | |
JPS6191503A (en) | Valve | |
RU2207498C1 (en) | Method for measuring movements of controlled objects | |
EP0232253A1 (en) | Inductance systems | |
US20030193843A1 (en) | Method for high resolution measurement of a position | |
SU1739185A1 (en) | Digital pickup of linear translations | |
SU1437760A1 (en) | Apparatus for contactless measurement of electric conductivity of liquid | |
SU789950A1 (en) | Method of graduating stroboscopic apparatus for measuring magnetic flux increment | |
SU956966A1 (en) | Displacement measuring device | |
SU1093992A1 (en) | Automatic device for measuring capacity and loss angle tangent | |
SU1168879A1 (en) | Device for measuring static magnetic parameters of ferromagnetic materials | |
SU1404996A1 (en) | Device for checking parameters of magnetic cores | |
SU1610240A2 (en) | Digital electromagnetic thickness gauge | |
WO1998027401A1 (en) | Method for high resolution measurement of a time period | |
SU1093961A1 (en) | Device for inspecting ferromagnetic articles | |
SU502232A1 (en) | Device for measuring the weight of moving objects | |
SU400863A1 (en) | DEVICE FOR MEASURING COERCITIVE FORCE | |
SU1216747A1 (en) | Fluxmeter | |
SU1161901A1 (en) | Induction meter | |
RU1809293C (en) | Digital converter for linear translation | |
SU890268A1 (en) | Device for measuring resistance |