SU1415035A1 - Time interval-to-displacement converting device - Google Patents
Time interval-to-displacement converting device Download PDFInfo
- Publication number
- SU1415035A1 SU1415035A1 SU864104759A SU4104759A SU1415035A1 SU 1415035 A1 SU1415035 A1 SU 1415035A1 SU 864104759 A SU864104759 A SU 864104759A SU 4104759 A SU4104759 A SU 4104759A SU 1415035 A1 SU1415035 A1 SU 1415035A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- diode
- optocoupler
- input
- resistors
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл автоматизации процессов контрол и измерени перемещений. С целью повышени точности преобразовани за счет исключени погрешностей, св занных с нестабильностью выходного напр жени и частоты генератора импульсов, опорного напр жени и изменений диэлектрической проницаемости среды, устройство содержит три диодно-резисторные цепи, состо щие из выходных диодных оптронов 2, 8, диода 5, резисторов 3, 6, 9, 11 с подключенными емкостным датчиком 4, опорным 7 и компенсирующим 10 конденсаторами , которые образуют две мосто вые нелинейные схемы. На выходах мосThe invention relates to a measurement technique and can be used to automate the processes of monitoring and measuring displacements. In order to improve the conversion accuracy by eliminating errors associated with the instability of the output voltage and frequency of the pulse generator, the reference voltage and changes in the dielectric constant of the medium, the device contains three diode-resistor circuits consisting of output diode optocouplers 2, 8, diode 5, resistors 3, 6, 9, 11 with connected capacitive sensor 4, supporting 7 and compensating 10 capacitors, which form two bridge nonlinear circuits. On exits mos
Description
4four
SiSi
со 01from 01
Товых схем формируютс напр жени , Ьропорциональные вольт-секундной пло- ijtaAH процесса разр да емкостного дат- ijHKa 4, и опорные напр жени , которые 1|1оочередно интегрируютс интегратором 12. Формирователь 14 импульсов посто нной длительности, управл ющий цеп ми перезар да емкостного датчи- а 4 и компенсирующего конденсатора 10, с помощью оптронов 2 и 8 запуска- тс от нуль-органа 13 в момент ра- енства нул выходного -напр жени ин- jrerpaTOpa 12. Максиальное напр жение интегратора 12, формируемое интегрированием опорного напр жени за врем , определ емое длительностью импульса формировател 14, линейно уменьшаетс в течение временного интервала , завис щего от величины вольт-секундной площади процесса разр да емкостного датчика 4. Таким образом , произведение временного интервала на вольт-секундную площадь остаетс посто нным. При этом дли- тельность временного интервала, формируемого на инверсном выходе формировател , линейно зависит от перемещени . 1 ил.Voltage circuits are formed by the voltage proportional to the volt-second capacitance ijtaAH of the capacitive dat- ing process ijHKa 4, and the reference voltages that are integrated by the integrator 12 alternately. The driver of 14 pulses of constant duration that controls the resistor of the capacitance sensor - a 4 and a compensating capacitor 10, using optocouplers 2 and 8, are triggered from the null organ 13 at the moment of zero output zero, the voltage of the instructorpaTOpa 12. The maximum voltage of the integrator 12 formed by integrating the reference voltage over time determined my pulse duration shaper 14 decreases linearly during the time interval, dependent on the present value of volt-second area process discharge the capacitive sensor 4. Thus, the product of the time interval for the volt-second area remains constant. At the same time, the duration of the time interval formed at the inverse output of the shaper linearly depends on the displacement. 1 il.
1515
:1 :one
: Изобретение относитс к измери- |гельной технике и может быть исполь- :Ьовано дл автоматизации процессов (сонтрол и измерени перемещений, i Цель изобретени - повьппение точ- 5 1)юсти за счет исключени погрешнос- , св занных с нестабильностью вы- 5|:одного напр жени и частоты генера- фора 1-1мпульсов, опорного напр жени и изменений диэлектрической проницае- тгюсти среды.: The invention relates to a measuring technique and can be used to automate processes (monitoring and measuring displacements, i. The purpose of the invention is to increase the accuracy of 5 1) by eliminating the error associated with the instability of the outputs 5 | : one voltage and frequency of the generator 1-1 pulses, the reference voltage and changes in the dielectric constant of the medium.
I На чертеже представлена блок-схе- ijia устройства.I The drawing shows the block diagram of the device.
; Устройство содержит генератор 1 Импульсов, диодньй оптрон 2, резистор 3j емкостный датчик 4, диод 5, резистор б, опорный конденсатор 7, диодньй оптрон 8, резистор 9, компен- сир тощий конденсатор 10, резистор П, интегратор 12, компаратор 13, форми- рователь 14 импульсов; посто нной длительности , выходную шину 15 и 16 нулевого потенциала.; The device contains a Pulse generator 1, a diode optocoupler 2, a resistor 3j capacitive sensor 4, a diode 5, a resistor b, a reference capacitor 7, a diode optocoupler 8, a resistor 9, a compensating capacitor 10, a resistor P, an integrator 12, a comparator 13, forming - rover 14 pulses; constant duration, the output bus 15 and 16 zero potential.
Выход генератора 1 импульсов через „ диод 5 и выходные диоды оптронов 2 и 8 подключен к резисторам 3, 6, 9 и 11, которые подключены к входам интегратора 12. Вькод интегратора 12 через компаратор 13 подключен к входу формировател 14 импульсов посто нной длительности.The output of the pulse generator 1 is through diode 5 and the output diodes of optocouplers 2 and 8 are connected to resistors 3, 6, 9 and 11, which are connected to the inputs of integrator 12. The code of integrator 12 through comparator 13 is connected to the input of shaper 14 of pulses of constant duration.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
При включении питани на выходе компаратора 13 устанавливаетс од- 35 но из крайних значений напр жени When the power is turned on, the output of the comparator 13 is set to one of the extreme values of the voltage
2020
30thirty
5five
5 five
00
00
той или иной пол рности, например положительное . Формирователь 14 импульсов посто нной длительности запускаетс положительным уровнем напр жени и на его выходах формируютс импульсы с длительностью t. Цри этом включаетс входной диод оптрона 2 и выключаетс входной диод оптрона 8. Сопротивление перезар дной цепи емкостного датчика 4 шунтируетс малым обратным сопротивлением входного диода оптрона 2. При равенстве плеч мостовых схем и соответствующем выборе посто нных времени перезар да емкостного датчика 4, опорного и компенсирующего конденсаторов 7 и 10, напр жение на выходе мостовой схемы, образованной диодом 5, входным диодом оптрона 8 и резисторами 9 и 11, определ етс выражениемone or another polarity, for example, positive. Shaper 14 pulses of a constant duration are triggered by a positive voltage level, and pulses with a duration t are generated at its outputs. At the same time, the input diode of the optocoupler 2 is turned on and the input diode of the optocoupler 8 is turned off. The resistance of the recharge circuit of the capacitive sensor 4 is shunted by the small reverse impedance of the input diode of the optocoupler 2. With the equal shoulders of the bridge circuits and the appropriate choice of constant time of recharge of the capacitive sensor 4, the reference and compensating capacitors 7 and 10, the voltage at the output of the bridge circuit formed by the diode 5, the input diode of the optocoupler 8 and the resistors 9 and 11, is determined by the expression
Voi ( GO); (1)Voi (GO); (one)
где Vfn - максимальное напр жение наwhere Vfn is the maximum voltage
емкостном датчике 4, опорном и компенсирующем конденсаторах 7 и 10, определ емое выходным напр жением генератора 1 импульсов;capacitive sensor 4, the reference and compensating capacitors 7 and 10, determined by the output voltage of the pulse generator 1;
f - частота импульсов генератора 1; R - сопротивление перезар днойf is the pulse frequency of the generator 1; R - recharge resistance
цепи;chains;
С - емкость компенсирующего конденсатора 10;C is the capacity of the compensating capacitor 10;
GO емкость опорного конденсатора 7.GO capacitance reference capacitor 7.
Напр жение V на выходе мостовой схемы, образованной входным диодом оптрона 2, диодом 5 и резисторами 3 и 6, определ етс выражениемThe voltage V at the output of the bridge circuit formed by the input diode of the optocoupler 2, diode 5 and resistors 3 and 6 is determined by the expression
(2)(2)
Х1X1
,.,
Интегратор 12 интегрирует разность напр жений U, и U , ив момент времени tj, напр жение U на его выходе устанавливаетс равнымThe integrator 12 integrates the voltage difference U, and U, and at time tj, the voltage U at its output is set to
Uu -|- (Uo,-Uxn) -| -U fRCK,(3)Uu - | - (Uo, -Uxn) - | -U fRCK, (3)
где Т - посто нна времени интегрировани . После окончани процесса формировани импульса tp включаетс входной диод оптрона 8 и выключаетс входной диод оптрона 2. Сопротивление перезар дной цепи компенсирующего конденсатора 10 шунтируетс мальм обратным сопротивлением выходного диода оптрона 8. Напр жение и на выходе мостовой схемы, образованной диодом 5, входным диодом оптрона 8 и резисторами 9 и 11, определ етс в этом случае выражениемwhere T is the integration time constant. After the formation of the pulse tp is completed, the input diode of the optocoupler 8 is turned on and the input diode of the optocoupler 2 is turned off. The resistance of the overcharge circuit of the compensating capacitor 10 is shunted by the reverse resistance of the output diode of the optocoupler 8. and resistors 9 and 11, is determined in this case by
иand
огog
,.,
(4)(four)
Напр жение Ujf на выходе мостовой схемы, образованной выходным диодом оптрона 2, диодом 5 и резисторами 3 и 6, определ етс выражениемThe voltage Ujf at the output of the bridge circuit formed by the output diode of the optocoupler 2, diode 5 and resistors 3 and 6, is determined by the expression
Un,fR (Сх-Со),(5) Un, fR (Cx-Co), (5)
..
где Сх емкость датчика 4.where Cx sensor capacity 4.
ЛL
Интегратор 12 интегрирует разность напр жений V и V j в течение времени 15( до момента переключени компаратора 13. Выходное напр жение интегратора 12 линейно уменьшаетс от уровн иу до нул , и при переключении компаратора 13 запускаетс формирователь 14 импульсов посто нной длительности , после чего процесс повтор етс . Поэтому, с учетом (3)The integrator 12 integrates the voltage difference V and V j over time 15 (until the comparator 13 switches. The output voltage of the integrator 12 decreases linearly from level to zero, and when the comparator 13 switches, the constant pulse pulse generator 14 starts, after which the process repeats. Therefore, in view of (3)
АBUT
- -|- Un,fRCK -|- - (Cx - и tx to-||- X. (7) - - | - Un, fRCK - | - - (Cx - and tx to- || - X. (7)
Длительность временного интервала tjf на вьрсодах формировател 14 определ етс отношением емкостей компенсирующего конденсатора 10 и датчика А, а также длительностью импульса tThe duration of the time interval tjf on the drives of the former 14 is determined by the ratio of the capacitances of the compensating capacitor 10 and the sensor A, as well as the pulse duration t
и не зависит от нестабильности выходного напр жени и частоты генератора импульсов и изменений диэлектрической проницаемости среды. Формула изобретени and does not depend on the instability of the output voltage and frequency of the pulse generator and changes in the dielectric constant of the medium. Invention Formula
Устройство дл преобразовани пеQ ремещени во временной интервал, содержащее генератор импульсов, первый диодный оптрон, диод, емкостный датчик , опорньй конденсатор, компенсирующий конденсатор, четыре резистора,A device for converting a displacement peQ into a time interval comprising a pulse generator, a first diode optocoupler, a diode, a capacitive sensor, a reference capacitor, a compensating capacitor, four resistors,
5 формирователь импульсов посто нной длительности, шину нулевого потенциала и выходную шину, выход генератора импульсов подключен к аноду диода и катоду выходного диода первого оптро0 на, анод которого подключен к первому выводу емкостного датчика и через, последовательно соединенные первый, второй, третий и четвертый резисторы к первому выводу компенсирукщего кон5 денсатора, катод диода подключен к первому выводу опорного конденсатора и общему выводу второго и третьего резисторов, вторые выводы емкостного датчика, компенсирующего конденсато0 ра, опорного конденсатора и анод входного диода первого оптрона подключены к шине нулевого потенциала, отличающее с .тем, что, с целью повышени точности, в него вве- Дены интегратор, второй оптрон, ком- |паратор, обш:ие выводы первого, второ- го и третьего, четвертого резисторов .подключены соответственно к инверсному и пр мому выводам интегратора, выQ ход которого подключен к инверсному входу компаратора, выход которого подключен к входу формировател импульсов посто нной длительности, пр мой выход которого подключен к катоду входного диода первого оптрона, инверсный выход формировател импульсов посто нной длительности подключен к выходной шине и катоду входного диода второго оптрона, анод которого подключен к шине нулевого потенциала, выход генератора импульсов подключен к катоду выходного диода второго оптрона, анод которого подключен к первому выводу компенсирующего конденсатора , пр мой вход компаратора5 pulse generator of constant duration, zero potential bus and output bus, pulse generator output connected to the diode anode and cathode of the first diode output diode, the anode of which is connected to the first output of the capacitive sensor and through serially connected first, second, third and fourth resistors to the first terminal of the compensating capacitor of the capacitor, the cathode of the diode is connected to the first terminal of the reference capacitor and the common terminal of the second and third resistors, the second terminals of the capacitive sensor compensating for The capacitor, the reference capacitor and the anode of the input diode of the first optocoupler are connected to the zero potential bus, which is different from the fact that, in order to improve accuracy, an integrator, a second optocoupler, a comparator, the first conclusions, the second and third, fourth resistors. are connected respectively to the inverse and direct pins of the integrator, the output of which is connected to the inverse of the comparator, the output of which is connected to the input of the pulse shaper of a constant duration At the input diode of the first optocoupler, the inverted output of the pulse generator of constant duration is connected to the output bus and the cathode of the input diode of the second optocoupler whose anode is connected to the zero potential bus, the output of the pulse generator is connected to the cathode of the output diode of the second optocoupler whose anode is connected to the first output of the compensating capacitor, direct input of the comparator
5five
00
5five
подключен к шине нулевого потенциапа.connected to the zero potential bus.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864104759A SU1415035A1 (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Time interval-to-displacement converting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864104759A SU1415035A1 (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Time interval-to-displacement converting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1415035A1 true SU1415035A1 (en) | 1988-08-07 |
Family
ID=21251736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864104759A SU1415035A1 (en) | 1986-08-11 | 1986-08-11 | Time interval-to-displacement converting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1415035A1 (en) |
-
1986
- 1986-08-11 SU SU864104759A patent/SU1415035A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР 1026081, кп, G 01 R 27/26, 1981. Авторское свидетельство СССР 1364853, кп. G 01 В 7/00, 1986. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4567465A (en) | Method and apparatus for converting analog signal into digital signal | |
SU1415035A1 (en) | Time interval-to-displacement converting device | |
SU1364853A1 (en) | Displacement-to-pulse repetition conversion device | |
SU822346A1 (en) | Analogue-digital converter | |
SU1229560A1 (en) | Displacement-to-relative pulse duration converter | |
SU1168874A1 (en) | Variable-capacitance transducer | |
SU480180A1 (en) | Finite Time Sequence Sensor | |
SU1368991A1 (en) | Frequency converter for strain gauges | |
JPS5770404A (en) | Capacitance detecting circuit | |
SU1172017A1 (en) | Capacitive-electronic displacement-to-frequency converter | |
SU1713043A1 (en) | Voltage converter | |
SU1374149A1 (en) | Instrument transducer | |
SU1615754A1 (en) | Square voltage to frequency converter | |
SU501478A1 (en) | Multi-channel analyzer input device | |
SU682996A1 (en) | D-c amplifier | |
SU1607810A1 (en) | Device for measuring potential and impedance of biological object | |
SU1443144A1 (en) | Shaper of square pulses from sine voltage | |
SU1427569A1 (en) | Period to d.c. voltage converter | |
SU364090A1 (en) | ANALOG-DIGITAL CONVERTER | |
SU1541517A1 (en) | Electricity meter | |
SU1055968A1 (en) | Capacitive pickup parameter to time internal converter | |
SU1394179A1 (en) | Two-port dynamic parameter meter | |
SU1033847A1 (en) | Displacement to pulse relative duration converter | |
SU1086520A1 (en) | Inverting transformerless step-down d.c.voltage converter | |
SU1191892A1 (en) | Voltage calibrator |