CS221644B1

CS221644B1 - Device for digital shift of working point of differential inductance sensor

Info

Publication number: CS221644B1
Application number: CS991681A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Mirsch; Miroslav Ruzicka
Original assignee: Miroslav Mirsch; Miroslav Ruzicka
Priority date: 1981-12-29
Filing date: 1981-12-29
Publication date: 1983-04-29

Abstract

V měřicí technice je nutno při použití převodníku neelektrických veličin s diferenciálním induktančním snímačem použít uspořádání pro elektronické seřízení nulového bodu měřicího rozsahu. Vynález tento problém řeší současným zapojením pevného posouvacího článku a nejméně jednoho váhového článku připojeného ke spínači, ktejý je připojen do společného bodu s posouvacím článkem. Tímto zapojením se doséhne toho, že se číslicovým signálem posouvá pracovní bod diferenciálního induktančního snímače úměrně číslicovému signálu.In measurement technology, when using a non-electrical quantity converter with a differential inductance sensor, it is necessary to use an arrangement for electronic adjustment of the zero point of the measuring range. The invention solves this problem by simultaneously connecting a fixed displacement element and at least one weight element connected to a switch, which is connected to a common point with the displacement element. This connection achieves that the operating point of the differential inductance sensor is shifted by the digital signal in proportion to the digital signal.

Description

Vynález se týká zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače při převodu a zpracování neelektrické veličiny.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device for the digital displacement of the operating point of a differential inductive sensor in the transmission and processing of a non-electrical quantity.

V měřicí technice se jako převodníku neelektrických veličin Široce používají diferenciální induktanční snímače. Vzhledem k tomu, že jde o prvek s relativním vyhodnocováním, je nutnou součástí každého měřicího uspořádáni obvod pro elektronické seřízení nulového bodu měřicího rozsahu. Známá uspořádání využívají pro tento účel obvykle zapojení s potenciometry. Je-li požadována délková nebo automatická změna nulového bodu, je potenciometr doplněn elektromechanickým pohonným členem, například korkovým motorem, lato uspořádání mají některé nevýhodné vlastnosti, jako je malá dosažitelná rychlost přestavení, celková složitost a z ní vyplývající vysoká výrobní náročnost. Také spolehlivost elektromechanického bloku bývá obvykle nižěí než spolehlivost navazujících elektronických částí.Differential inductance sensors are widely used as a converter of non-electrical quantities in measurement technology. Being a relative evaluation element, a circuitry for electronic zeroing of the measuring range is a necessary part of each measuring arrangement. Known configurations typically employ a potentiometer circuit for this purpose. If a length or automatic zero point change is required, the potentiometer is complemented by an electromechanical actuator, such as a cork motor, these arrangements have some disadvantageous properties such as low achievable adjustment speed, overall complexity and resulting high manufacturing demands. Also, the reliability of an electromechanical block is usually lower than that of downstream electronic parts.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače, sestávající ze symetrického generátoru, diferenciálního induktančního snímače, registru a vyhodnocovacího obvodu. Jeho podstata je v tom, že první napájecí výstup symetrického generátoru je spojen s první svorkou diferenciálního induktančního snímače a s jednou svorkou posouvacího článku, druhý napájecí výstup je spojen s druhou svorkou diferenciálního induktančního snímače a s jednou svorkou nejméně jednoho váhového článku, jehož druhá svorka je spojena s příslužnou svorkou spínače, který je druhou svorkou připojen na vstup proudového zesilovače, kam je také připojena druhá svorka posouvacího článku a jedna svorka snímacího odprou,.který je druhou svorkou propojen se snímací svorkou diferenciálního induktančního snímače. Výstup proudového zesilovače je připojen na pracovní vstup vyhodnocovacího obvodu, který je výstupem spojen s výstupní svorkou a jehož referenční vstup je propojen s pomocným napájecím výstupem symetrického generátoru, přičemž číslicový výstup je spojen se vstupem registru, který je nejméně jedním pamětovým výstupem prjpojen s odpovídajícím řídicím vstupem přísluěného spínače.The above-mentioned drawbacks are eliminated by means of a digital shift of the operating point of the differential inductance sensor, consisting of a symmetrical generator, a differential inductance sensor, a register and an evaluation circuit. Its essence is that the first supply output of the symmetric generator is connected to the first terminal of the differential inductance sensor and one terminal of the sliding cell, the second supply output is connected to the second terminal of the differential inductance sensor and one terminal of at least one weighing cell whose second terminal is connected with a respective switch terminal which is connected to the input of the current amplifier by a second terminal, to which is connected the second terminal of the shifting member and one terminal of the scrubbing which is connected by the other terminal to the sensing terminal of the differential inductive sensor. The output of the current amplifier is connected to the working input of the evaluation circuit, which is connected to the output terminal and whose reference input is connected to the auxiliary power output of the symmetric generator, the digital output is connected to a register input connected to the corresponding control output. input of the respective switch.

Pokrok dosažený vynálezem je zejména v tom, že je možno dosáhnout podstatně vyšších rychlostí přestavení při snížení složitosti a výrobní náročnosti obvodu pro seřizování pracovního bodu. Další výhodou je i snadná slučitelnost s jinými číselnými bloky a tím možnost výstavby zařízení s kvalitativně novými parametry.In particular, the progress achieved by the invention is that substantially higher adjustment speeds can be achieved while reducing the complexity and manufacturing complexity of the operating point adjustment circuit. Another advantage is the easy compatibility with other numeric blocks and thus the possibility of construction of equipment with qualitatively new parameters.

Vynález je znázorněn na připojeném výkrese, kde je blokové schéma zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktančního snímače se dvěma váhovými články a spínači.The invention is illustrated in the accompanying drawing, in which is a block diagram of a digital shift device of the operating point of a differential inductance sensor with two weighing cells and switches.

Zařízení sestává ze snímacího odporu 1, jehož jedna svorka je připojena k proudovému zesilovači 10 a druhá svorka je propojena se snímací svorkou 6g diferenciálního induktančního snímače 6. První svorka 61 diferenciálního induktančního snímače 6 je spojena s prvním napájecím výstupem 51 symetrického generátoru g a druhá svorka 62 diferenciálního induktančního snímače 6 je spojena s druhým napájecím výstupem 52 aymetrieke'ho generátoru g. První napájecí výstup 51 symetrického generátoru g je dále spojen s jednou svorkou posouvacího článku 2* Druhý napájecí výstup 52 symetrického generátoru g je dále spojen s jednou svorkou alespoň jednoho váhového článku, e to prvního váhového článku g, popřípadě i druhého váhového článku 4. Druhá svorka tohoto prvního váhového článku g je spojena s první svorkou prvního spínače 2 a druhá svorka druhého váhového článku 4 je spojena s první svorkou druhého spínače §. Druhá svorka prvního spínače 2» jakož i druhá svorka druhého spínače 8 jsou připojeny na vstup proudového zesilovače 10. kam je také připojena druhá svorka posouvacího článku 2 θ jedna svorka snímacího odporu J.. Výstup proudového zesilovače 10 je připojen na pracovní vstup 12 vyhodnocovacího obvodu JJ., který je výstupem spojen s výstupní svorkou 14. Referenční vstup 13 vyhodnocovacího obvodu 11 je propojen s pomocným napájecím výstupem 53 symetrického generátoru g. První řídicí vstup 71 spínače 2 j® propojen s prvním pamětovým výstupem 91 registru g a druhý řídicí vstup 81 je propojen s druhým pamětovým výstupem 92 registru g, který je spojen s číslicovým výstupem 15.The device consists of a sensing resistor 1, one terminal of which is connected to the current amplifier 10 and the other terminal is connected to the sensing terminal 6g of the differential inductance sensor 6. The first terminal 61 of the differential inductance sensor 6 is connected to the first power output 51 of the symmetrical generator. the differential inductance sensor 6 is coupled to the second power output 52 of the asymmetric generator g. The first power output 51 of the symmetric generator g is further coupled to one terminal of the displacement member 2. The second power output 52 of the symmetric generator g is connected to one terminal of at least one weighting. The second terminal of the first weighing cell g is connected to the first terminal of the first switch 2 and the second terminal of the second weighing cell 4 is connected to the first terminal of the second weighing cell. switches §. The second terminal of the first switch 2 as well as the second terminal of the second switch 8 are connected to the input of the current amplifier 10. where also the second terminal of the shifting member 2 is connected to one terminal of the sensing resistor. The reference input 13 of the evaluation circuit 11 is coupled to the auxiliary power output 53 of the symmetric generator g. The first control input 71 of the switch 2j is connected to the first memory output 91 of the register g and the second control input 81 is connected to the second memory output 92 of register g, which is connected to the digital output 15.

Diferenciální induktanční snímač 6, který je napájen ze symetrického generátoru 2« převádí snímanou neelektrickou veličinu do elektrické oblasti tak, že pro určitou hodnotu této veličiny dává na své snímací svorce 63 nulový signál a pro jiné hodnoty této veličiny je signál co do velikosti a fáze úmérný odchylce neelektrické veličiny od této určité hodnoty. Oblast, ve které platí vztah úměrnosti s dostatečnou přesností se obvykle nazývá pracovní rozsah. Pomocí snímacího odporu 1 se signál ze snímací svorky 63 převede do proudové oblasti, která je výhodná přo činnost zařízení vzhledem ke snadné realizaci operace sčítání. Proudový signál se zpracovává v proudovém zesilovači 10 a v následujícím vyhodnocovacím obvodu 11 tak, že na výstupní svorku 14 je dodáváno stejnosměrné napětí, jehož velikost a polarita odpovídá velikosti a fázi proudového signálu vztažené k fázi signálu na referenčním vstupu 13.The differential inductance sensor 6, which is fed from a symmetrical generator 2, converts the sensed non-electrical quantity into an electrical region by giving a zero signal to its sensing terminal 63 for a certain value and for a proportional and phase proportional signal deviation of the non-electric quantity from this certain value. The area in which the relationship of proportionality applies with sufficient accuracy is usually called the working range. By means of the sensing resistor 1, the signal from the sensing terminal 63 is transferred to the current area, which is advantageous for the operation of the device in view of the ease of carrying out the addition operation. The current signal is processed in the current amplifier 10 and in the subsequent evaluation circuit 11 by supplying to the output terminal 14 a DC voltage whose magnitude and polarity correspond to the magnitude and phase of the current signal relative to the signal phase at the reference input 13.

Mimo proudový signál ze snímací svorky 63 se přivádí na vstup proudového zesilovače 10 ještě posouvacím článkem 2 signál úměrný napětí na prvním napájecím výstupu 51 a prvním a druhým váhovým článkem 2, i signály úměrné napětí na druhém napájecím výstupu 52. Posledně jmenované signály jsou navíc ovlivňovány stavem prvního a druhého spínače 2, g, které jsou » řízeny z registru 2 dvouhodnotovými signály vedenými z prvního paměťového výstupu 21 na první řídicí vstup 71 a z druhého paměťového výstupu 92 na druhý řídicí vstup 22· Nulové napětí na výstupní svorce 14 se ustavuje dle vzájemných vztahů všech proudových signálů.In addition to the current signal from the sensing terminal 63, a voltage-proportional signal at the first supply output 51 and the first and second weight cells 2 is supplied to the input of the current amplifier 10 by a sliding cell 2, as well as the proportional signals at the second power output 52. the state of the first and second switches 2, g, which are controlled from register 2 by two-valued signals routed from the first memory output 21 to the first control input 71 and from the second memory output 92 to the second control input 22. relations of all current signals.

* V tomto okamžiku proudový signál ze snímací svorky 63 kompenzuje svou velikostí a fází součet ostatních signálů. Změnou tohoto součtu prováděnou řízením prvního spínače 2 ⁰ druhého Spínače g je možno měnit bod kompenzace a tím posouvat pracovní bod diferenciálního induktartčního snímače 6.* At this point, the current signal from sensing terminal 63 compensates for the sum of the other signals by its size and phase. Changing this summation performed by controlling the first switch to the second switch 2 ⁰ g may change the point of compensation and thereby move the operating point of the differential sensor induktartčního 6th

Zvolí-li se parametry posouvacího článku 2 tak, aby posunul nulové napětí na výstupní svorce 14 na okraj pracovního rozsahu diferenciálního induktačního snímače 6 a parametry váhových článků 2» í> tak aby posun realizovaný sepnutím příslušného spínače 2> έ byl úměrný váze příslušné složky číslicového signálu přiváděného z paměťových výstupů 91. 92 registru 2> 3® nulové napětí na výstupní svorce 1£ nastaveno pro hodnotu neelektrické veličiny zadávanou v čísliaové formě na číslicový vstup 15.If the parameters of the shifting member 2 are selected to shift the zero voltage at the output terminal 14 to the edge of the operating range of the differential inductive sensor 6 and the weighting parameters 2 »»> so that the shifting by switching the respective switch 2> έ is proportional to the signal supplied from the memory outputs 91. 92 of the register 2> 3® the zero voltage at the output terminal 16 is set for the value of the non-electric quantity entered in digital form to the digital input 15.

Při praktickém použití se využívá obvykle více spínačů než je pro zjednodušení uváděno v popise činnosti zařízení. Potom nastávají určité nesnáze při realizaci příslušných váhových článků, které mohou být pro malý počet realizovány jediným odporem. Přo tento případ je vhodné například méně významné váhy nebo posouvací článek nebo obojí realizovat útlumovým článkem typu T. Výhodou tohoto řešení je podstatné rozšíření realizovatelných vah pro omezený rozsah hodnot odporníků a současné zmenšení vlivu parasitních kapacit odporníků.In practice, usually more switches are used than for the sake of simplicity in the description of the operation of the device. There are then some difficulties in implementing the respective weighing cells, which can be realized by a single resistance for a small number. For this case, it is suitable, for example, a less significant weight or shifting element or both to realize a T-type attenuator.

Hlavní oblast použití zařízení na číslicový posuv pracovního bodu diferenciálního induktaftčního snímače se předpokládá v řídicích systémech brousicích strojů, kde lze s výhodou využít vysoké přesnosti těchto snímačů v okolí nulového bodu měřicího rozsahu, ale k uplatnění může dojít i v jiných případech všude tam, kde je nutno realizovat spolupráci diferenciálních induktančních snímačů a číslicových systémů, popřípadě dálkově tyto snímače seřizovat.The main field of application of the digital shift of the operating point of the differential inductive encoder is assumed in the control systems of grinding machines, where the high accuracy of these encoders can be advantageously used around the zero point of the measuring range, but also in other cases It is necessary to realize cooperation of differential inductive sensors and digital systems, or to adjust these sensors remotely.

Claims

1. A differential inductance sensor operating point digital shift device comprising a symmetric generator, a differential inductance sensor, a register and a firing circuit, characterized in that the first power output (51) of the symmetric generator (5) is connected to the first terminal (61). ) of a differential inductance sensor (6) and one terminal of the displacement member (2), the second power output (52) is connected to a second terminal (62) of the differential inductance sensor (6) and to one terminal of at least one weighing cell (3, 4); the second terminal is connected to a respective first terminal of the switch (7, 8), which is connected by a second terminal to the input of the current amplifier (10), where the second terminal of the shifting member (2) and one terminal of the sensing resistor (1) the other terminal is connected to the sensing terminal (63) of the differential inductive sensor (6), while the output p the current amplifier (10) is connected to the working input (12) of the evaluation circuit (11), which is connected to the output terminal (14) and whose reference input (13) is connected to the auxiliary power output (53) of the symmetrical generator (5) wherein the digital output (15) is coupled to a register input (9) which is connected to at least one memory output (91, 92) to a corresponding control input (71, 81) of the associated switch (7, 8).

Device according to claim 1, characterized in that the displacement member (2) or at least one weighing member (3, 4) is implemented by a T-type attenuator.