Емкостный преобразователь перемещения в код

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля линейных перемещений. Целью изобретения является повьшение быстродействия преобразователя. Для этого в емкостный преобразователь перемещения в код, содержащий генератор I импульсов , диоды 4 и 5, емкостный датчик 6, резисторы 8 и 9, фильтр 10 низких частот, RS-триггер 12, счетчик 13, цифроаналоговый преобразователь 15, компаратор 11, электронный ключ 2 и регистр I5, введены опорный конденсатор 7, инвертирующий повторитель 16, неинвертирующий повторитель 17, электронный ключ 3. Поставленная цель достигается за счет того, что преобразование в код осуществляется за один период импульсов генератора I импульсов . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) (б)) 4 Н 03 И 1/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4144459/24-24 (22) 10.11.86 (Аб) 23 ° 05.88. Бюл. Р 19 (75) М. M. Сиразетдинов (53) 681°, 325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1172017, кл. Н 03 M 1/52, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1157695., кл. Н 03 М 1/52, 1983. (54) ЕМКОСТНЫ1 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля линейных перемещений. Целью изобретения является повышение быстродействия преобразователя. Для этого в емкостный преобразователь перемещения в код, содержащий генератор I импульсов, диоды 4 и 5 емкостный датчик 6, резисторы 8 и 9, фильтр 10 низких частот, RS-триггер 12, счетчик 13, цифроаналоговый преобразователь 15, компаратор 11, электронный ключ 2 и регистр 15, введены опорный конденсатор 7,.инвертирующий повторитель !6, неинвертирующий повторитель 17, электронный ключ 3. Поставленная цель достигается за счет того, что преобразование в код осуществляется за один период импульсов генератора 1 импульсов. 1 ил.

1398096

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для автоматизации измерения и контроля линейных перемещений.

Цель изобретения — повышение быст-, родействия преобразователя.

На чертеже приведена структурная схема емкостного преобразователя перемещения, 10

Емкостный преобразователь перемещения в код содержит генератор 1 им» пульсов, электронный ключи 2 и 3, разделительные элементы, выполненные на диодах 4 и 5, емкостный датчик 6, 15 формирователь опорного сигнала, вы полненный на конденсаторе 7, токоограничивающие элементы, выполненные на резисторах 8 и 9, фильтр 10 нижних частот, компаратор 11, элемент 2р памяти, выполненный на RS-триггере

i2 счетчик 13, регистр 14, цифроаналоговый преобразователь 15, неинвертирующий 16 и иннертирующий 17 повторители и источник 18 опорного 25 напряжения.

Емкостный преобразователь перемещения в код работает следующим образом.

В исходном состоянии на выходе 30

I компаратора 11 устанавливается отрицательный уровень напряжения, соот-!! !!

Ветствующий уровню логического 0 на инверсном выходе RS-триггера 12— уровень "1", устанавливающий счетчик

13 в исходное состояние. На выходе цифроаналогового преобразователя 15 и повторителей 16 и 17 напряжение от-! футствует. При поступлении импульса апуска íà S-axon RS-триггера 12 по 40 модной шине на инверсном выходе RSтриггера 12 устанавливается уровень 0" и начинается заполнение счетчика

13 импульсами генератЬра "1", На выходах цифроаналогового преоб-45 разователя 15 и повторителя 16 формируются ступенчато возрастающие напряжения положительной полярности, на выходе повторителя 17 — ступенчатовозрастающее напряжение отрицатель" ной полярности. При этом в точке соединения диода и резистора 8 формируются импульсы напряжения со ступенчато возрастающей амплитудой положительной полярности и с длительностью спа-55 да, определяемой постоянной времени разряда емкостного датчика 6, в точке соединения диода 5 и резистора 9 формируются импульсы напряжения со ступенчато возрастающей амплитудой отрицательной полярности и с длительностью спада, определяемой постоянной времени разряда конденсатора 7, При идентичности плеч нелинейной мостовой схемы линейно возрастающее выходное напряжение фильтра 10 низких частот пропорционально разности емкостей датчика 6 и конденсатора 7.

Переключение компаратора 11 происходит в момент равенства линейно возрастающего напряжения на выходе фильтра 1О и опорного напряжения Ч, на

4, выходе источника 18. При этом на выходе компаратора 11 устанавливается уровень напряжения .положительной полярности, соответствующий уровню "1", который переписывает в регистр 14 цифровой код на выходах счетчика 13, соответствующий моменту равенства напряжений на входах компаратора 11.

Одновременно уровень "1" поступает на

R-вход RS-триггера 12, уетанавливая

его в исходное состояние. Уровень

"1", появляющийся на инверсном выходе RS триггера 12, устанавливает счетчик 13 также в исходное состояние.

Новый цикл преобразования начинается с поступлением следующего импульса запуска на вкодную шину.

При оптимальной емкости конденсатора 7, компенсирующей постоянную паразитную составляющую емкостного датчика 6, в регистр 14 записывается цифровой код, а на выходе цифроаналогового преобразователя 15 формируется в процессе преобразования ступенчато возрастающее напряжение с амплитудой, линейно зависящей от пере мещения. ф

Формула изобретения

Емкостный преобразователь перемещения в код, содержащий генератор импульсов, первый выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с вхрдами реги-. стра, выходы которого являются выходами преобразователя, первый электронный ключ, выход которого соединен через первый разделительный элемент с емкостным датчиком и входом первого токоограничивающего элемента, выход которого соединен с входом фильтра низких часот, цифроаналоговый преобразователь, второй токоограничивающий элемент, второй разделительный

Составитель Е. Бударина

Редактор П. Гереши Техред A.Кравчук

Корректор С.Черни

Тираж 928

Подписное

Заказ 2608/57

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13980 элемент, компаратор, элемент памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя, в него введены источник опорного напряжения, неинвертирую" 5 щий повторитель, инвертирующий повторитель, второй электронный ключ, формирователь опорного сигнала, выходы счетчика соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен через неинвертирующий повторитель с информационным входом первого электронного ключа, а через инвертирующий повторитель — с 15 информационным входом второго электронного ключа, выход которого соединен через второй разделительный

96

4 элемент с входом формирователя опорного сигнала, выход которого соединен . через второй токоограничивающий элемент с входом. фильтра низких .частот, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения, а выход соединен с sxoдом записи регистра и первым входом, элемента памяти, второй вход которого является входом запуска преобразователя, а выход соединен с входом установки нуля счетчика, второй и третий выходы генератора импульсов соединены с управляющими входами соответственно первого и второго электронных ключей.