SU738141A1 - Способ преобразовани выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный и устройство дл его реализации - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬШШ ТРАНСФОРМАТОРА В ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ -И УСТРОЙСТВО дл  ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

, . .V . : - 2 Изобретение относитс  к измерительной технике и может найти применение в устройствах автоматического контрол  и изг ерени  различных неэлектрических величин . Известен способ сн ти  показаний диф ференциального трансформатора, заключающийс  в том, что на его первичную обмотку подаетс  стабилизированное переменное напр жение. Напр жение вторичной обмотки выпр мл етс  и измер етс . Известно устройство, представл ющее собой последовательное соединение стабилизатора переменного напр жени , дифференциального трансформатора, выпр мител  и измерительного прибора l . Известен также спосО|б преобразовани  выпр мленного напр жени  вторичной обмотки дифференциального трансформатора в широтно-импульсный сигнал путем периодического сравнени  его с сигналом пилообразной формы и- регистрации интервалов времени между тактовыми моментами и моментами сравнени  2 . Однако промежуточное преобразование переменного сигнала вторичной обмотки дифференциального трансформатора в посто н1ный неизбежно ведет к дрейфу нул , что ухудшает точность преобразовани . Кроме того/известное устройство требует наличи  высокоточного стабилизатора переменного напр жени  и высоко точного выпр мител . Наиболее близким к предлагаемо1иу по технической сущности  вл етс  способ, основанный на преобразовании положени  сердечника дифференциального трансформатора во в рёмённой 1 нтёрвал, при этом за начало .временного интервала берут тактовый момент, с которого начинают равйомерно перемещать сердечрик второго дифференциального трансформатора из его крайнего положени , а за конец - момент равенства амплитуд сигналов вторичных обмоток первого и второго дифференциальных трансформаторов. Устрой- ство, реализующее этот способ, содержит два. дифференциальных трансформатора.

3 73614

порвич-ные обмотки которых подключены к источникупеременного напр жени , а их вторичные обмотки через выпр митепик компаратору, и электродвигатель, ротор которого механически св зан с сердечником второго дифференциального трансформатора з .

Недостаток этих способа и устройства заключаетс  в необходимости перемещени  . сердечника второго дифференциальногоJQ

Трансформатора. При этом вводитс  механическа  система с электродвигателем и предъ вл ютс  жес-пкие требовани  к идентичности характеристик дифференциальных трансформаторов. В результате j этого вс  измерительна  система имеет большие габариты и вес, потребл ет мно- го энергии, не обеспечивает высокого быст родействи  и точности. Кроме того, это устройство не позвол ет обеспечивать20

функциональное преобразование сигнала. Цель изобретени  - повышение точности .

П(}ставленна  цель достигаетс  тем, что из исходного сигнала путем его сдви- 25 га формируют опорный сигнал и вспомогательный сигнал, соответствуюш.ий сигналу со вторичной обмотки дифференциального трансформатора при крайнем положении его сердечника, и определ ют начало Q временного интервала в момент, равенства опорного и вспомогательного сигнала, а конец - в момент равенства опорного и сигнала со вторичной обмотки дифферен- . циальього трансформатора при текущем 35 положении его сердечника, а также тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные источник переменного напр жени , дифференциальный трансформатор и компаратор, введены второй 40 компаратор, две фазосдвигающие цепи и элемент И, Ярнчем выходы первого и второго компараторов подключены ко входам Элемента И, их первые входы через первую фазосдвигающую цепь соединены с вы-45 ходом источника переменного напр жени , второй вход введенного компаратора че-. . рез вторую фазосдвигающую цепь подключен к источнику неременного напр жени .

На фиг, 1 изображена структурна  cxe-jQ ма устройства дл  преобразовани  выходного Сигнала дифференциального трансформатора в широтно-цмпульсный; на фиг. 2- диаграммы, по сн ющие его работу.

Предлагаемый способ заключаетс  в 55 том, что опорный сигнал, полученный в 1хэзультате сдвига на некоторый фазовый

угол переменного сигнала с первичной

обмотки дифференциального трансформа-,.

V4 .,..,

тора, сравнивают с сигналом, соответствующим сигналу с выхода дифференциал1 ного трансформатора при крайнем положении его сердечника, а также с текущим значением сигнала его вторичной обмотки . Временной интервал между моментами сравнени  регистрируют в виде импульса , длительность которого равна длительности этого интервала.

Устройство дл  преобразовани  выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный содэржит источник 1 переменного напр жени , дифференциальный трансформатор 2, компараторы 3 и 4, фазосдвигающие цепи 5 и б и элемент И 7. Компаратор 3 выходом подключен к одному из входов элемента И 7, первые входы компараторов 3 и 4 через фазосдвигающую цепь 6 соединены с выходом источника 1. Копаратор 4 выходом по дключен ко второму входу элемента И 7, а вторым входом через фазосдвигающую цепь 5 - к выходу источника 1. Первична  обмотка дифференциального трансформатора 2 соединена с выходом генератора 1.

Устройство работает следующим образом . В момент t равенства опорного сигнала U. свыхоцафазовойцепи 6 и вспомогательного сигнала (JcC выхода фазовой цепи 5, осуществл ющей сдвиг фазы сигнала на ,- компаратор 4 срабатывает и. формирует на элементе U 7 передний -фронт выходного импульса

,и,51п(и -Ь+ЧЛ,

о о о

где - соответстветю амплитуда и частота сигнала с выхода источника 1; if - фазовый угол, на который

сдвигает фазова .цепь 6 выходной сигнал источника 1 (на фиг. 2 прин то f 0); К - коэффициент передачи цепи 6

U -k O cosuDt,

где KS коэффициент передачи цепи 5.

t.-i«rci J ;iiibiiH«

1 (Л) Чь /

В момент tn равенства опорного сигнала и/ и сигнала Un с выхода дифференциального трансформатора 2 на элементе И 7 формируетс  падний фронт импульса

, а - коэффициент пропорционально ти; X - перемещение сердечника отно сительно электрической нейт ли дифференциального трансф матора- 2. f/ОЧ-К , sinMA Г - Длительност ь зыходного импул са равна g-aK KfaCOsMc . HKg-K sihM- Qix-kjK sinS Положим К 5-° moK b--0 И т .,.: ПриW oix l fo -C-i-.fx -ч Vu) УV м i 3. Обозначим X max , ца-сг - с. На фиг. 2 обозначено: U, 4 иг налы на выходах компараторов. 3 и 4; (J-J - сигнал на выходе элемента И 7; U2 IJs сигналы на выходах соответственно вторичной обмотки трансфо матора 2 и фазосдвигающих цепей 5- и 6 Устройство, преобразующее выходной сигнал дифференциального трансформатор в широтно-импульсный и позвол ющее обеспечить функциональное преобразование сигнала, может найти применение во многих датчиках, где используютс  дифференциальйые трансформаторы, например , в ротаметрах (при этом дл  обеспе чени  линейного выхода следует принимать функциональное преобразование), в дифференциальных манометрах и т.п.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1.Способ преобразовани  выходного сигнала дифференциального трансформатора в широтно-импульсный, заключающийс  в преобразовании положени  ceptдечника дифференциального трансформатора во временной интервал, о т л и чающийс  тем, что, с целью гтовыщени  точности, ий исходного сигнала путем его сдвига формир|уют опорный сигнал и вспомогательный сигнал, соответствующий сигналу со вторичной обмотки дифференциального трансформатора при крайнем положениги его сердечника, и определ ют начало временного интервала в момент равенства опорного и вспомогательного сигналов, а конец -в мо- мент равенства опорного и сигнала со вторичной обмотки дифференциального трансформатора при текущем положении его сердечника. 2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее последовательно соединенные источник переменного напр жени , дифференциальный трансформатор и компаратор, отличающеес   тем, что, с целью повышени  точности , в него введены второй компаратор две фазос двигающие цепи и элемент И, причем выходы первого и второго компараторов подклютеньг ко входам элемента И, их первые входы через первую фазосдвигающую цепь соединены с выходом источника переменного напр жени , второй вход введенного компаратора через вторую фаз ос двигающую цепь подключен к источнику переменного напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Шидпович Л. X. ДифференциальHbis трансформаторы и их применение. М., Энерги , 1966, с. S7..
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 320038, кл. Н 03 К 7/08, 27.05.70.
3. 3. Шидлович Л. X. Дифференциальные трансформаторы и их применение. М., Энерги , 1966, с. 70.

   73S141