Способ измерения и преобразования неэлектрических величин

266387

a n И С Л Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 16 1 т .1968 (№ 1234263/18-24) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 17.1II 1970. Бюллетень ¹ 11

Дата опубликования описания 22ХП.1970

Кл. 42m5 3/00

Котаитет по лелею изабретеиий и открытйй при Совете Мииистров

СССР

МПК С 06j 3/00

УДК 681,325(088.8) Л. Н. Преснухин и H. В. Воробьев

Авторы изобретения.1

1, Московский институт электронной техники

i Т

Заявитель

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к автоматике, а именно к дифференциальным датчикам и сисгемам и может быть использовано при разработке прецизионных устройств указанного класса.

Известные дифференциальные датчики, применяемые для измерения и преобразования неэлектрических величин, обладают следующими недостатками: нестабильностью нуля, разбросом нулевых показаний для различных экземпляров датчика, нестабильностью чувствительности (отношения выходной величины к входной величине).

Широко применяются, например, фотоэлектрические дифференциальные датчики. Причиной перечисленных выше ошибок для этих датчиков является разброс чувствительности фотоэлектронных приборов (фотодиодов, фототранзисторов, фотоумножителей, фотосопротивлений и т. д.) и низкая стабильность их параметров, а также нестабильность электронных блоков датчиков.

Цель изобретения — разработка такого способа измерения и преобразования неэлектрических величин, преимущественно с помощью лучистой энергии, который обеспечивал бы автоматическое устранение погрешностей как нуля датчика, так и его чувствительности в процессе работы датчика.

В соответствии с изобретением поставлениая цель достигается тем, что одновременно по двум каналам и на один и тот же участок каждого чувствительного элемента дифференциального датчика подают измеряемые сигналы и равные эталонные сигналы лучистой энергии, каждый из которых различен либо по фазе, либо ио частоте, либо по форме; эталонные сигналы сравнивают на вычитающем элементе и разностным сигналом выравнивают коэф10 фициенты передачи каналов; суммируют измеряемые сигналы, и суммарный сигнал стабилизируют одновременным изменением коэффициентов передачи каналов.

Сущность предлагаемого способа поясняет15 ся чертежом, где 1, 2 — преобразователи измеряемой (преобразуемой) величины в сигналы, воспринимаемые чувствительными элементами 3, 4; 5, б — усилители (преобразователи)

20 сигналов, снимаемых с элементов 8, 4; 7 — вычитающий элемент; 8 — выходной орган датчика; 9 — суммирующий элемент; 10 — автоматическая система выравнивания коэффициентов передачи каналов и стабилизации сигнала, равного сумме измеряемых сигналов; У вЂ” выходная величина датчика; <р, — равные эталонные сигналы, подаваемые на чувствитель ные элементы одновременно с измеряемыми сигналами.

;0 В известных дифференциальных, например

266387

Составитель В. Д. Махнанов

Техред А. А. Камышникова Корректор Л, Фирсова

Редактор Шестакова

Заказ 2947 Тираж 480 экз, Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Минпсзров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография фотоэлектрических, датчиках в процессе их работы объективно нельзя определить, чем вызвано изменение выходной величины — изменением входной величины или нестабильностшо параметров элементов датчика. Для 5 устранения ошибок нуля и чувствительности на датчик подают дискретно эталонные сигналы и осуществляют Icooxoäèìûå ручные регулировки коэффициентов передачи. При этом датчик не используется по назначению, т. е. îí 10 не работает.

Суть предложенного способа состоит в том, что для автоматического устранения перечисленных выше ошибок в процессе работы датчиков на чувствительные элементы датчика не- 15 прерывно подают одновременно с измеряемыми эталонные сигналы. Для того чтобы эталонные сигналы не оказывали влияния на измерительный тракт, они должны отличаться от измеряемых сигналов либо по фазе, лиоо по 20 частоте, либо по форме, что позволит разделить измеряемые сигналы от эталонных в измерительном тракте, в тракте стабилизации нуля датчика и в тракте стабилизации чувствительности датчика. 25

Предлагаемый - способ будет эффективен только тогда, когда измеряемые и эталонные сигналы будут поданы на один и тот же участок каждого чувствительного элемента.

Стабилизации нуля в схеме, показанной íà 50 . ертеже, осуществляется следующим образом.

Предположим в элементах 8, 5, 7 увеличивается коэффициент передачи, а на выходе вычитающего элемента появляется разность эталонных сигна,чов. Этот сигнал подают через систему 10 и уменьшают коэффициент передачи, например, элемента 5. Поскольку система стабилизации нуля работает по замкнутому циклу, автоматически устраняются ошибки нуля от нестабильности параметров звеньев 8 — 7. Для того, чтобы измеряемый сигнал не оказывал влияния на работу системы стабилизации нуля датчика, а эталонные сигналы — на выходной орган датчика, эти сигналы разделяются на выходе звена 7 благодаря тому, что они различаются либо по фазе, либо по частоте, либо по форме.

Стабилизация чувствительности датчика осуществляется следующим образом.

Предположим, чувствительность датчика уменьшалась, тогда на выходе элемента 9, подавляющего эталонные сигналы, уменьшается сумма измеряемых сигналов, в результате чего система 10 увеличивает в одинаковом отношении коэффициенты передачи двух каналов, причем для этой цели используется или система АРУ, или система стабилизации следящегого типа.

Предмет изобретения

Способ измерения и преобразования неэлектрических величин дифференциальным датчиком, преимущественно, с помощью лучистой энергии, отличающийся тем, что, с целью устранения погрешностей нуля и чувствительно; сти дифференциального датчика, одновременно по двум каналам и на один и тот же участок каждого чувствительного элемента дифференциального датчика подают измеряемые сигналы и равные эталонные сигналы лучистой энергии, каждый из которых различен либо по фазе, либо по частоте, либо по форме;

:-талонные сигналы сравниваюг на вычитаю щем элементе, и разностным сигналом вырав. нивают коэффициенты передачи каналов; измеряемые сигналы суммируют, и суммарный сигнал стабилизируют одновременным изменением коэффициентов передачи каналов.