Преобразователь амплитуды механических колебаний в код

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке сигналов датчиков. Цель изобретения -упрощение и повышение надежности преобразователя. Преобразователь амплитуды механических колебаний содержит последовательно соединенные датчик 1, усилитель 2 и интегратор 3, детектор 4 размаха сигнала, включающий блок 9 определения минимума, вход которого соединен с выходом интегратора 3 и входом блока 8 определения максимума, блок 10 вычитания, первый и второй входы которого соединены с выходами блоков 8 и 9 соответственно , и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, вход которого соединен с выходом блока 10 и аналоговым выходом 7 преобразователя, а выходс цифровым выходом 6 преобразователя. 1 ил.

СОЮЗ COBETCK!ËÕ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з H 03 М 1/50. @@Вани

М, j цl„pg, ЬИ ;,р,, .

1 Ф i 7ГМ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

Фю (21) 4836699/24 (22) 03.05.90 (46) 15,03.93. Бюл, № 10 (71) Таганрогский научно-исследовательский институт связи (72) И.Г.Дорух и А.П.Дорух (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 715939, кл. G 01 Н 1/08, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1481888, кл. Н 03 М 1/60, 1987. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ АМПЛИТУДЫ

МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ B КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке сигналов датчиков. Цель изобре„„Я2,„, 1802414 А1 тения — упрощение и повышение надежности преобразователя. Преобразователь амплитуды механических колебаний в кодсодержит последовательно соединенные датчик 1, усилитель 2 и интегратор 3, детектор 4 размаха сигнала, включающий блок 9 определения минимума, вход которого соединен с выходом интегратора 3 и входом блока 8 определения максимума, блок 10 вычитания, первый и второй входы которого соединены с выходами блоков 8 и 9 соответственно, и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 5, вход которого соединен с выходом блока 10 и аналоговым выходом 7 преобразователя, а выход — с цифровым выходом 6 преобразователя, 1 ил.

1802414

Составитель И.Дорух

Техред M.Moðãåíòàë

Корректор Т.Палий

Редактор

Заказ 851 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина. 101

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при обработке сигналов датчиков.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя, Преобразователь амплитуды механических колебаний в код содержит последовательно соединенные датчик 1, усилитель 2 и интегратор 3, детектор 4 размаха сигнала, аналого-цифровой преобразователь 5, аналоговую выходную шину 6, цифровую выходную шину 7, детектор 4. выполнен на. блоке 8 определения максимума, блоке 9: определения минимума и блоке 10 вычитания, Работа преобразователя заключается в следующем.

В качестве датчика 1 используется магнит, закрепленный на объекте, совершающем колебания, и катушка, закрепленная на .неподвижном обьекте. При пересечении катушки магнитным полем в.ней наводится

ЭДС, мгновенное значение e(t) которой определяется уравнением е(t) = kвAsln вt, где t — текущее время;

А и в — соответственно амплитуда и круговая частота механических колебаний;

k — постоянный коэффициент, зависящий от параметров магнита и катушки.

ЭДС e(t) усиливается усилителем 2 и поступает на вход интегратора 3. На выходе последнего формируется сигнал определяемый уравнением:

1 т

Оз(1)= f К2 k в A sin вt + 030 =

Kz kcuA

cos в t+ Озо, Тв где Озо — начальное значение сигнала Ua(t);

К2 — коэффициент усиления усилителя 2;

Т вЂ” постоянная времени интегратора 3.

Сигнал Оф) с выхода интегратора 3 поступает на входы блоков 8 и 9. Блок 8 форми+ Кг А рует максимальное значение Озо + сигнала Ua(t), которое поступает на первый. (суммирующий) вход блока 10, Блок 9 форKz k A мирует минимальное значение Озо— сигнала Ua(t), которое поступает на второй (вычитающий) вход блока 10.

На выходе блока 10, а следовательно на входе АЦП 5 и выходе 6 преобразователя, формируется аналоговый сигнал Vs, равный разности сигналов на первом и втором входах этого блока:

10 2 К,аА

Ч6=

Нетрудно видеть, что этот сигнал пропорционален амплитуде А механических колебаний.

С помощью АЦП 5 сигнал Vg преобразуется в цифровой код и поступает на цифровой выход 7 преобразователя.

В составе предлагаемого преобразователя, в отличие от преобразователя-прото20 типа о утствуют такие сложные элементы, как преобразователи напряжение-частота, частота-код и блок логических элементов, Вновь введенные элементы значительно проще указанных, Это обеспечивает пред25 лагаемому преобразователю большую по сравнению с преобразователем-прототипом простоту и более высокую надежность.

Расчет показывает, что наработка на отказ у предлагаемого преобразователя примерно на 30 больше, чем у преобразователяпрототипа.

Другим достоинством предлагаемОго преобразователя является наличие дополнительно к цифровому аналогового выхода, 35

Формула изобретения

Преобразователь амплитуды механических колебаний в код, содержащий последовательно включенные датчик и усилитель, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введены интегратор, детектор размаха сигнала и аналого-цифровой преобразователь, выходы которого являются цифровой выход45 ной шиной, вход интегратора подключен к выходу усилителя, а выход — к входу детектора размаха сигнала, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя и является аналоговой

50 выходной шиной,