Преобразователь выходных сигналов параметрических датчиков в код

 

398008

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 24.111.1969 (№ 1326355/26-9) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 17.1Х.1973. Бюллетень ¹ 37

Дата опубликования описания 4.1.1974,Ч. Кл. Н 03»к 13/02

G 06j 3/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретенив н открытий

УДК 681.142.075.30 (088.8) Авторы изобретения

М. И. Левин и А. Н. Евтухов

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЫХОДНЫХ СИГНАЛОВ

ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ В КОД ив = — - » »1 МюА»

»Лзобрете»»ие относится к системам автоматического контроля и управления производственными процессами.

Известны преобразователи выходчых сигналов параметрических датчиков в код, содер- 5 жащие измерительный и опорный параметр»»чесучие датчики, матрицу сопротивлений, нуль орган, коммутационные ключи, блок управления и регистрации.

Существующие устройства либо содер»кат 10 выпрямители и инерционные фильтры, либо требуют импульсного питания датчиков ст генератора специальной формы. В первом случае снижается быстродействие преобразователя, во втором — требуется специальный генератор питания датчиков.

С целью повышения быстродействия,и точности, в предлагаемый преобразователь введены измерительный и опорный интегpGTcpLI с разрядными ключами, входы которых через 2о синхронно управляемые ключ » подключены соответственно к выходным обмоткам измеритель.»ого и опорного параметрических датчиков. Выход измерительного интегратора соединен со вторым входом нуль-органа. Выход опорного интегратора подключен к в оду матрицы сопротивлений. Один вход блока управления и регистрации соединен с опор ным параметрическим датчиком, другой вход — с выходом нуль-органа. Выходы блока ЗО управления и регистрации присоеди".ечы и управляющим входам коммутационных, синхронно управляемых и разрядных ключей.

Блок-схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит датчики I и 2, опор»ый X»t и измерительный Х соответственно; матрицу сопрот»»вле»»»»»» 8 с коммутационными ключами; блок автоматического управле-!:»ÿ и регистрации 4, управляемые ключи 5;, б, »итсграторы — опорный 7 1» измерительный 8 с разрядными ключами 9 и 10, нуль-орган 11.

Работа устройства протекает циклически.

Каждый цикл преобразования равен одному периоду тока, питающего датчики, и разбизается на три этапа. В исходном состоянии управляемые ключи 5 и б разомкнуты и разрядные ключи 9 и 10 отключены. В первичной цепи датчиков протекает ток» =1„.,сов 1.

Первый этап. В момент to, когда напряжение на выходе датчиков равно нулю, блок автоматического управления и регистрапии -. замыкает ключи 5 и б и на вход интеграторов поступает напряжение с выходных обмоток датчиков. Происходит интегрирование полуволн синусоидального напряжения. На выходе интеграторов образуются напряжения

398008

U» = — col,,М„А „

7С

2 — аУ„М А

II з2 —

=- к„М

А 1 где: к,=к,= — — коэффициент пропоро циональност,и, Величина кода и пропорциональная взаимной индуктивности обмоток измерительного датчика и не зависит от нестабильности напряжения, питающего датчики. Время кодн

T рования выбирают из условия t> — tt — — —. По4 скольку взаимная индуктивность функционально связана с измеряемым параметром Х, код и однозначно соответствует параметру Х.

Третий этап. В момент t2 кодирование и считывание кода заканчиваются. Разрядные ключи 9 .и 10, замыкаясь, разряжают емкости памяти интеграторов, после чего снова размыгде М вЂ” — const, М = U„, — взаимные индуктивности между обмотками датчиков; А, и

А — масштабные коэффициенты интеграторов.

В момент t — — 10 +; — ключи 5 и б размыо каются, и напряжения У и Ь, запоминаются на емкостях памяти интеграторов 7 и 8.

Второй этап. В момент 1, с помощью блока автоматического управления и регистрации начинается комму.тация ключей матрицы сопротивлений 3 (ком мутационных ключей) аналого-цифрового преобразователя, встроенного в блок автоматического управления. Когда выходное напряжение U» измерительного .интегратора 8 уравновешивается напряжением, поступающим с выхода матрицы сопротивления 8, сигнал с нуль-органа 11 поступает в блок автоматического управления и регистрации 4, который прекращает коммутацию ключей матрицы сопротивлений.

Положению ключей однозначно соответствует код и, регистрируемый в блоке автоматического управления и регистрации; каются. На этом полный цикл преобразова ния заканчивается. В момент t t,+Ò начинается следующий цикл, который протекает так же, как предыдущий. Продолжительность

5 полного цикла преобразования равна одному периоду тока, питающего датчики. В существующих устройствах преобразование происходит за 6 — 10 периодов. Быстродействие предложенного преобразователя выше на порядок.

И При этом не требуется специального генератора питания датчиков. В устройстве благодаря применению интеграторов как элементов памяти измеряемое У„и опо,рное U напряжения не пульсируют, следовательно, погреш15 ность преооразования, связанная с пульсациями на выходе фильтров, исключается. Для питания датчиков можно использовать импульсы произвольной формы (пилообразные, прямоугольные и т. д.) и большой скваж20 ности, При этом значительно повышаются быстродействие и чу вствительность, а та кжс исключается погрешность нелинейности преобразования, появляющаяся при импульсном питании.

Предмет изобретения

Преобразователь выходных сигналов параметрических датчиков в код, содержащий из30 мерительный и опорный параметрические датчики, ссединенные последовательно, матрицу сопротивлений, выход которой присоединен к одному входу нуль-органа, коммутационные ключи, блок управления и регистраЗ5 ции, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, он содержит измерительный и опорный интеграторы с разрядными ключами, входы которых через синхронно управляемые ключ.и по.дключены соот40 ветственно к выходным обмоткам измерительного .и опорного параметрических датчиков, выход измерительного интегратора соединен со вторым входом нуль-органа, выход опорного интегратора подключен ко входу матри45 цы сопротивлений; один вход блока управления и регистрации соединен с опорным параметрическим датчиком, другой — с выходом нуль-органа, а выходы блока управления и регистрации присоединены к управляющим

5О входам коммутационных, синхронно управляемых и разрядных ключей.

398008

Составитель М. Порфирова

Техред Т. Курилко

Корректор О. Тюрина

Редактор Б. Федотов

Тнп. Харьк. фнл. пред. «Патент»

Заказ 743/2451 Изд. Хе 985 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5