Преобразователь сигнала датчика перемещения в частоту

 

Изобретение относится к системам автоматического преобразования сигналов датчиков перемещений индуктивного типа в частоту. Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет повышения линейности и стабильности его передаточной характеристики. Это достигается тем, что преобразователь сигнала датчика в частоту, содержит фильтр 1 низкой частоты, выход которого соединен с входом усилителя 2, на входе которого усиливается сигнал первой гармоники, выделенный фильтром 1 низкой частоты. Затем этот переменный сигнал преобразуется в постоянное напряжение преобразователем 3 переменного напряжения в постоянное, а с помощью фазового детектора 4 из этого сигнала формируется сигнал направления перемещения. С выхода преобразователя 3 сигнал подается на вход аналого-цифрового преобразователя 5, где преобразуется в цифровой параллельный код, подаваемый на информационные входы двоичного умножителя 6. На частотный вход двоичного умножителя 6 подается частота с генератора 7 импульсов. На выходе двоичного умножителя 6 формируется сигнал, частота которого изменяется в зависимости от состояния его информационных входов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 03 М 1/00 1/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4389095/24-24 (22) 04.01.88 (46) 15.03.90. Бюл. Ф 10 (72) А.Н.Латышев (53) 681.325 (088.8) (56) Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. М.: Энергия, 1975, с. 308.

Авторское свидетельство СССР

У 830470, кл. Н 03 М 1/50, 1979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИГНАЛА ДАТЧИКА

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЧАСТОТУ (57) Изобретение относится к системам автоматического преобразования сигналов датчиков перемещений индуктивного типа в частоту. Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет повышения линейности и стабильности его передаточной характеристики. Это достигается тем, что преобразователь сигнала датчика в частоту, содержит

„„SU„„1550619 A1 фильтр 1 низкой частоты, выход которого соединен с входом усилителя

2, на выходе которого усиливается сигнал первой гармоники, выделенный фильтром 1 низкой частоты. Затем этот переменный сигнал преобразуется в постоянное напряжение преобразователем 3 переменного напряжения в постоянное, а с помощью фазового детектора 4 из этого сигнала формируется сигнал направления перемещения. С вьгхода преобразователя 3 сигнал подается на вход аналого-цифрового преобразователя 5, где преобразуется в цифровой параллельный код, подаваемый на информационные входы двоичного умножителя 6. На частотный вход двоичного умножителя 6 подается частота с генератора 7 импульсов. На выходе двоичного умножителя 6 формируется сигнал, частота которого изменяется в зависимости от состояния его информационных входов. 1 ил.

1550619

Изобретение относится к системам автоматического преобразования сигналов с датчиков перемещений индуктивного типа в частоту. 5

Целью изобретения является повышение точности преобразователя за счет повьппения линейности и стабильности его передаточной характеристики. 10

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобраеователь сигнала датчика перемещения в частоту содержит фильтр

1 низкой частоты, усилитель 2, преобразователь 3 переменного напряжения в постоянное, фазовый детектор 4, аналого-цифровой преобразователь 5, двоичный умножитель 6, генератор 7 импульсов, вход 8, частотный выход

9 и выход 10 индикации направления °

Преобразователь сигнала датчика в унитарный код работает следующим образом. 25

Входной сигнал по входу 8 (от датчика перемещения) поступает на фильтр 1 низкой частоты, где производится выделение первой гармоники, которая затем усиливается усилителем 2. Гармонический сигнал с выхода усилителя 2 преобразуется в постоянное напряжение преобразователем 3, которое поступает на вход аналогоцифрового преобразователя 5. Двоичный код аналого-цифрового преобразо35 вателя 5, пропорциональный величине напряжения первой гармоники входного сигнала, управляет двоичным умножителем 6, на частотный вход которого поступают импульсы опорной частоты от генератора 7 импульсоЪ. Выходной сигнал двоичного умножителя 6, поступающий на выход 9, пропорционален напряжению первой гармоники сигнала 45 датчика перемещения. С помощью фазового детектора 4 формируется сигнал направления перемещения на выходе

10.

Выходной сигнал 4 датчика переме50 щений индуктивного типа, например вращающегося трансформатора, работающего в амплитудном режиме, поступающий на вход 8, описывается выражением

„,„= К(О cosd sin Ч" Пв„"

«81по созЦ9, где U gr,rx Пвы "

sinu t — напряжение на выходной обмотке датчика; I

UzÄ cos 4-=

U sx s inst

«cos d напряжение на входе синусной обмотки датчика;

Пв«з1п Пвх"

«sinrat sin Ы напряжение на входе косинусной обмотки;

К вЂ” коэффициент передачи датчика; а(— угол, задаваемый во входных напряжениях датчика; ц- угол поворота ротора датчика относительно статора.

Согласно приведенного выражения выходное напряжение датчика представляет собой гармонический сигнал, амплитуда которого в первом приближении (при малых o(— - q) пропорциональна Ы- Ц, а фаза определяет направление поворота ротора. Часто на входные обмотки датчика подают импульсные напряжения, в которых только первые гармоники соответствуют приведенному выражению. В этом случае выходной сигнал датчика имеет сложный спектр, в котором информацию несет основная (первая) гармоника, которую выделяют фильтром 1 нижних частот.

Для .практической реализации фазового детектора 4 необходимо вход опорного сигнала подключить к выходу источника опорного сигнала, подаваемого на вход датчика.

Формула изобретения

Преобразователь сигнала датчика перемещения в частоту, содержащий фильтр нижних частот, выход которого соединен с входом усилителя, а вход является входом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности преобразователя за счет повьппения линейности и стабильности его передаточной характеристики, в него введены фазовый детектор, двоичный умножитель, ге-, нератор импульсов, аналого-цифровой преобразователь и преобразователь переменного напряжения в постоянное, выход усилителя соединен с входами

Составитель Е.Бударина .Редактор Т.Парфенова Техред Л.Олийнык Корректор В.Кабаций

Тираж 665

Заказ 279

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 155061 фазового детектора и преобразовЖЬля переменного напряжения в постоянное, выход которого соединен с входом ана лого-цифрового преобразователя, вьгходы которого соединены с информационными входами двоичного умножитепя, частотный вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход является частотным выходом преобразователя, выход фазового детектора является вьщодом индикации направления преобразователя °