SU717571A1 - Способ преобразовани усили - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах aBTcasgiT ;ческого управлени  кп  регистрации и ввода в цифровые устройства значеНИИ изнур емого усили . Известен способ преобразованкг  ., усили , заключающийс  в приложении измер емого усили  к феррсадагнитнстлу сердечнику с обмотками, и регистрации часто-ил автогенератора, подключенного к этим обмоткам 1. Однако этот способ не обеспечивае требуемой точности измерений усй- ЛИЙ , Наиболее близким по техническ Й сущности к предложенному  вл етс  способ, заключак цийс  в приложении усили  к ферромагнитному сердечнику, перемагничивании этого сердечника периодически измен ющимс  полем и регистрации огибающей случайной электродвижущей силы от необратимых изменений намагниченности 2. К недостаткам этого способа отно ситс  низка  точность преобразовани  усили . Цель изобретени  - повышение точности преобразовани ; Это достигаетс  тем, что по предложенному способу сравнивают напр - жениё огибающей с эталонным напр жением , формируют временной интервал , в течение которого напр жение огибающей превышает 9талоннр е напр жение , и заполн ют .этот интервал выбросами случайной электродвижущей силы за фиксированный уровень селекции ,. . На фиг.1 показаны вид случайной электродвижущей силы Ец, ( t) и нормализированные по амплитуде и длительности выбросы Uj (t) за фиксированный уровень селекции Б ; на фиг.2 вид огибающей мгновенной мощности случайной злектрЬЯвижущеЙ силы и (t) и сформйро)ванный временной интервал и„ (t), в течение которого Напр жение огибающей превьвиает эталонное напр жение и ; фиг.З зависимость среднего числа импульсов Uft в интервале fr (длительность временного интервала) от величины измен емого усили  Р, обозначенную N(P); на фиг.4 - структурна  схема измерител  усили , реализующего предложенный способ. Зависимость Ещ (t) (фиг.1) представл ет периодически нестационар717571

ный процесс с периодом нестационарности равным периоду изменени  перемагничивающего пол . Число выбросов Ufc за период нестационарности может достигать (3 6)10 , что достаточно дл точного измерений величины усили . Крива  огибающей мгновенной ГФэщности щума U, (t) (фиг.2) получена путем квадратичного детектив рвани  сигнала Em,(t) (фиг.1) с последующим сглаживанием фильтром. Временной интервал /& полчаетс  сравнением напр жени  огибающей с эталонйым напр жением. Продолжи т ель ность следовани  импульсов U всегда больше длительности интервала t , что Достигаетс  выборов величины Ер и Uj. Зависимость N(р) получена путем подсчета импульсов ив за интервал t . При увеличении усили  Р число импульсов уменьшаетс  . Уменьшение числа импульсов N при увеличении усили  происходит как за счет умёньшенй  длительности временного интервала t , так и за счет уменьшени  числа выбросов U. При этом помимо увеличени  крутизны характеристики уменьшаетс  нелинейность зависимости N(P), так как увеличение крутизны зависимости интервала t от усили  Р компенсируетс  уменьшением крутизны зависмости среднего числа выбросов Ug от Р (фиг.З). Повышение надежности д(зстигаетс  за счет применени  боле простых операций и сокращении их . Кроме того, применение выбросов случайной электродвижущей силы Дл  заполнени  временного интервала

позвол ет исключить в устройстве,

реализуихцем данный способ, генератор опорной частоты, которую необходимо дзмен ть в зависимости ОТ иэШрйёйЪг.б усили .

Устройство включает генератор I переменного тока, упругий элемент 2, перемагничивающую обмотку 3, ферромагнитный сердечник 4, измерительную обмотку 5, усилитель,б, квадратичный детектор 7 формирователь 8 временного интервала, формирователь 9 выбросов у схему 10 совпадени  и двoиJчнo;;;;Лёd} тйчный счетчик 11. Двум  с треЛками на фиг. 4 обозначено Измер емое усилие Р. Выход генератора 1 переменного тока соединен с перемагничйвающёй обмоткой 3 и входом установки нул  счетчика 11. Ферромагнитный сердечник 4 жестко св зан с упругим элементом 2. Г Измерительна  обмотка 5, усилитель 6, квадратичный детектор 7, формирователь 8, схема 10 совпадени  и счетчик 11 соединены последовательно . Вход формировател  9 noflkJBOieH

к выходу усили-тел , а выход соедине с вторым входом схемы совпадени .

Способ реализуетс  следующиг обоазом,

Предположим, что измер емое усилие Р 0, Выходной ток генератора переменного тока проход  по перемагничивающей обмотке 3 создает периодически измен ющеес  магнитное поле и ферромагнитный сердечник 4 перемагничиваетс . Ферромагнитный сердечник 4 при отсутствии измер емого усили  механически нагружен за счет закреплени  с некоторым нат жением. Импульсы электродвижу-, щей силы, индуцируемые в измерительной обмотке 5, усиливаютс  и поступают на формирователь выбросов 9, формирующий выбросы сигнала на некоторый уровень селекции. Сформированные импульсы далее поступают на вход схемы 10 совпадени . Сигнал с усилител  поступает также на квадратичный детектор 7. С выхода детектора сигнал поступает на формирователь 8, сравнивающий напр жение огибающей с некоторым эталонным напр жением и формир5пощий временной интервал , в течение которого напр жение огибающей превышает эталонное напр жение.Величина эталонного Иапрйженй  и начальное напр жение ферромагнитного сердечника 4 выбраны так, чтобы при Р О длительность временного,интервала также равн лас нулю. Таким образом, при Р - О показание счетчика 11 также равно нулю, так как схема 10 совпадени  закрыта сортвествующим потенциалом формировател  б При Р : О напр жение в ферромагнитном сердечнике 4 уменьшаетс  за счет прогиба упругого элемента 2, мощность сигнала с измериTfanbHofi обмотки 5 возрастает, увеличиваетс  напр жение огибающей и увеличиваетс  длительность импульса с выхода формировател  8. При этом увеличиваетс  число импульсов, регистрируемое счетчиком 11. Счетчик устанавливаетс  в нуль от генератор 1 перед началом измерени  автоматически . Погрешность от разброса показаний счетчика , обусловленна  дисперсией числа выбросов, практически полностью устран етс  тем, что две младших декады счетчика используютс  как делители частоты и содержимое их, не индицируетс .

Предложенный способ преобразовани  усили  в цифровой код позвол ет создать более надежные измерители усили  с расширенными функциональН1ыми возможност ми (за счет изменени  уровн  селекции и величины эталонного напр жени ). Кроме того, Отпадает необходимость применени  аналого-цифровых преобразователей дл  ввода Информации в ЦВМ.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР. |№24б127, кл. G 01 L 1/12, 1964.

2.Авторское Свидетельство СССР №160385, ТСЛ.С 01 L , 1964

0 ( прототип).

ftaW

Фиг./