Аналоговый преобразователь

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1278570

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973211/24-21 (22) 05.11.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) И. В. Изотова и В. М. Карлов (53) 621.317.733 (088.8) (54) (57) АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий первичные компенсационный и измерительный преобразователи, первые выводы которых соединены с общей шиной, блок сравнения, первый вход которого соединен с первой клеммой выхода устройства, а второй — с первым выводом источника опорного сигнала, второй вывод которого связан с общей шиной, источник питания, первый вывод которого соединен с общей шиной, а второй — с первым выводом нагрузочного элемента, управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет устранения влияния неидентичности характеристик нагрузочных элементов, в него введены генератор прямоугольных импульсов, два блока памяти, блок коммутации, перный вход которого соединен с вторым выводом нагрузочного элемента, а второй вход— с выходом генератора прямоугольных импульсов, который также связан с первыми входами блоков памяти, вторые входы которых соединены с общей шиной, третий вход первого блока памяти и второй вывод первичного измерительного преобразователя соединены с первым выходом блока коммутации, третий вход второго блока памяти и второй вывод компенсационного преобразователя — с вторым выходом блока коммута- а ции, выход второго блока памяти соеди3 нен с первой клеммой выхода устройства, а выход первого блока памяти — с второй %УФ клеммой выхода устройства.

1278570

Составитель В. Семенчук

Техред И. Верее Корректор Е. Рошко

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор М. Бланар

Заказ 6817/33

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении и средствах технологического контроля в машиностроении, в системах автоматики, в робототехнике, в металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет устранения влияния неидентичности характеристик нагрузочных элементов.

I0

На чертеже представлена структурная схема аналогового преобразователя.

Преобразователь содержит первичные измерительный преобразователь 1 и компенсационный преобразователь 2, нагрузочный элемент 3, соединенный последовательно с блоком 4 коммутации, попеременно подключающим нагрузочный элемент 3 к измерительному 1 и компенсационному 2 преобразователям, блоки 5 и 6 памяти, входы которых соединены соответственно с выходом изме- 2О рительного и компенсационного преобразователей, а выходы памяти образуют выход устройства. При этом выход блока 6 памяти соединен с одним входом блока 7 сравнения, другой вход которого подключен к источнику 8 опорного сигнала, а выход — к

25 управляющему входу нагрузочного элемента 3. Источник 9 питания с одной стороны соединен с нагрузочным элементом 3, а с другой — с источником 8 опорного сигнала.

Выход генератора 10 прямоугольных импульсов соединен с управляющим входом блока 4 коммутации, а также с управляющим входом каждого блока 5 и 6 памяти.

Устройство работает следующим образом.

Измерительный 1 и компенсационный

2 преобразователи помещаются в одинаковые условия и на них одинаково воздействуют мешающие факторы. Преобразователь 2 отличается тем, что его конструкция обеспечивает отсутствие воздействия на его чувствительный элемент изменяющейся контролируемой (измеряемой) величины Х. Воз- 40 действующая на него измеряемая величина, например зазор в датчике перемещений, делается постоянной.

Источник 9 питания запитывает измерительную цепь постоянным (r":åpåìåííûì) током. На один вход блока 7 сравнения подается сигнал с блока 6 памяти, соответствующий уровню сигнала на компенсационном преобразователе 2. При этом на другой вход блока 7 сравнения поступает сигнал от источника 8 опорного сигнала.

В блоке 7 вырабатывается сигнал управления, пропорциональный разности указанных входных сигналов. В качестве сопротивления связи компенсационного 2 и измерительного 1 преобразователей с источником

9 питания использован нагрузочный элемент 3 с одним управляемым входом, который соединен с выходом блока 7. В качестве нагрузочного элемента может быть использован транзистор, варикап, пентод и т. д.

Нагрузочный элемент 3 с помощью блока

4 коммутации попеременно подключается с частотой коммутации, задаваемой генератором 10 прямоугольных импульсов, то к измерительному 1, то к компенсационному

2 преобразователям. Этот уровень сигнала на любом из преобразователей во время коммутации его с нагрузочным - .ементом 3 передается на выход cooTi еп ствующего блока памяти и в момент переключения в блоке памяти сохраняется до следующей коммутации тот уровень < игнала на преобразователе, который соответствует моменту

ПЕРЕКЛК1ЧЕНИЯ.

Сопротивление связи с источником 9 питания изменяется до тех пор, пока р:ië ностный сигнал на выходе блока 7 сравнения не станет равным или достаточно близким нулю. По сигналу с выходов блоков памяти судят об измеряемой величине.

Таким образом, в предлагаемом устройстве использование одного управляемого нагрузочного элемента стало возможным благодаря введению блока коммутации устройства, блоков памяти и генератора прямоугольных импульсов, а поскольку нагрузочный элемент безусловно адекватен самому себе, то асимметрия управляемого нагрузочного элемента здесь исключена полностью.

Это сразу снимает вопрос о селективном подборе характеристик управляемых нагрузочных э, ементов и обеспечивает идеальное симметрирование, что обуславливает повышение точности. Кроме того, техническое решение наряду с повышением точности повышает и стабильность как за счет отсутствия асимметричного дрейфа характеристик нагрузочных элементов в течение эксплуатации, так и за счет автоматического преобразования выходного сигнала в импульсный с частотой коммутации.