СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦИФРОВКИ ИМПЕДАНСА

1. Устройство для оцифровки импеданса, содержащее:
первый импедансный элемент с первым импедансом, который изменяется в зависимости от свойства, подлежащего измерению;
второй импедансный элемент со вторым импедансом;
генератор управляющего сигнала для подачи первого знакопеременного управляющего сигнала на первый импедансный элемент и второго знакопеременного управляющего сигнала на второй импедансный элемент; и
аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для приема и оцифровки результирующего сигнала, результирующий сигнал представляет объединение сигналов, полученных в результате подачи первого и второго знакопеременных управляющих сигналов на первый и второй импедансные элементы,
при этом первый знакопеременный управляющий сигнал смещен по фазе относительно второго знакопеременного управляющего сигнала так, что результирующий сигнал, принимаемый и дискретизируемый аналого-цифровым преобразователем, последовательно характеризует сумму и разность между первым и вторым импедансами;
отличающееся тем, что устройство содержит разделитель сигнала, который принимает считанные величины с АЦП и образует каналы суммы и разности, канал суммы содержит последовательность величин, характеризующих сумму первого и второго импеданса, а канал разности содержит последовательность величин, характеризующих разность между первым и вторым импедансами.
2. Устройство по п.1, содержащее делитель, при этом делитель делит величины из канала разности на величины из канала суммы, образуя, таким образом, поток выходных величин, характеризующих отношение разности между первым и вторым импедансами к сумме первого и второго импедансов.
3. Устройство по п.1, содержащее по меньшей мере один цифровой фильтр.
4. Устройство по п.1, при этом первый и второй знакопеременные управляющие сигналы являются квадратурными прямоугольными сигналами.
5. Устройство по п.1, содержащее дифференциальный датчик, который включает первый и второй импедансные элементы, при этом оба импедансных элемента - первый и второй - изменяются в зависимости от свойства, подлежащего измерению.
6. Устройство по любому из пп.1-4, содержащее датчик, который включает в себя первый импедансный элемент, при этом второй импеданс второго импедансного элемента не зависит от свойства, измеряемого датчиком.
7. Устройство по п.1, в котором первый и второй импедансные элементы состоят из первого и второго емкостных элементов.
8. Устройство по п.1, содержащее электрометрический усилитель с общим входом для приема сигнала от первого и второго импедансных элементов и образования результирующего сигнала для подачи на аналого-цифровой преобразователь.
9. Устройство по п.1, содержащее датчик перемещения, который включает в себя по меньшей мере первый импедансный элемент, при этом первый импеданс первого импедансного элемента изменяется при перемещении участка датчика перемещения.
10. Устройство по п.1, содержащее третий импедансный элемент с третьим импедансом, который изменяется в зависимости от свойства, подлежащего измерению, и четвертого импедансного элемента с четвертым импедансом, при этом с генератора управляющего сигнала третий знакопеременный управляющий сигнал подают на третий импедансный элемент, а четвертый знакопеременный управляющий сигнал на четвертый импедансный элемент.
11. Устройство по п.10, в котором аналого-цифровой преобразователь принимает результирующий сигнал, состоящий из сигналов, образованных при подаче третьего и четвертого управляющих сигналов на третий и четвертый импедансные элементы.
12. Устройство по любому из пп.10 или 11, в котором первый и второй знакопеременные управляющие сигналы имеют одну частоту, а третий и четвертый знакопеременные управляющие сигналы имеют другую частоту.
13. Прибор для линейных и угловых измерений, который используется совместно с координатомером, прибор содержит устройство для оцифровки импеданса по любому из предшествующих пунктов.
14. Способ оцифровки импеданса, содержащий следующие стадии:
(i) подача первого знакопеременного управляющего сигнала на первый импедансный элемент с первым импедансом, изменяющимся в зависимости от свойства, подлежащего измерению, и подача второго знакопеременного управляющего сигнала на второй импедансный элемент со вторым импедансом, при этом первый знакопеременный управляющий сигнал сдвинут по фазе относительно второго знакопеременного управляющего сигнала;
(ii) генерирование результирующего сигнала путем объединения сигнала, образованного при подаче первого знакопеременного управляющего сигнала на первый импедансный элемент, с сигналом, образованным при подаче второго знакопеременного управляющего сигнала на второй импедансный элемент;
(iii) применение аналого-цифрового преобразователя для превращения результирующего сигнала в последовательность считанных величин;
отличающийся тем, что имеется стадия (iv) образование канала суммы и канала разности из считанных величин, причем канал суммы состоит из последовательности величин, характеризующих сумму первого и второго импеданса, а канал разности состоит из последовательности величин, характеризующих разность между первым и вторым импедансом.
15. Прибор для линейных и угловых измерений, который используется совместно с координатомером, содержащий:
датчик перемещения, содержащий первый импедансный элемент с первым импедансом, изменяющимся в зависимости от свойства, подлежащего измерению,
второй импедансный элемент со вторым импедансом,
генератор управляющего сигнала для подачи первого знакопеременного управляющего сигнала на первый импедансный элемент и второго знакопеременного управляющего сигнала на второй импедансный элемент, и
аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для приема и оцифровки результирующего сигнала, образованного объединением сигналов, полученных при подаче первого и второго знакопеременных управляющих сигналов на первый и второй импедансные элементы.
16. Прибор по п.15, в котором датчик перемещения представляет собой дифференциальный датчик, содержащий первый и второй импедансные элементы, где оба импеданса - первый и второй - изменяются в зависимости от перемещения, подлежащего измерению.
17. Прибор по п.15, содержащий третий импедансный элемент с третьим импедансом, который изменяется в зависимости от свойства, подлежащего измерению, и четвертый импедансный элемент с четвертым импедансом, при этом с генератора управляющего сигнала третий знакопеременный управляющий сигнал подается на третий импедансный элемент, а четвертый знакопеременный управляющий сигнал на четвертый импедансный элемент, причем на АЦП подается результирующий сигнал, состоящий из сигналов, образованных при подаче третьего и четвертого управляющих сигналов на третий и четвертый импедансные элементы.
18. Прибор по п.15, в котором первый и второй знакопеременные управляющие сигналы являются квадратурными прямоугольными сигналами.
19. Прибор по п.15, в котором первый и второй импедансные элементы состоят из первого и второго емкостных элементов.
20. Разомкнутая схема для оцифровки выходного сигнала по меньшей мере одного датчика с переменным импедансом, состоящая из задающего устройства для генерации первого и второго знакопеременных управляющих сигналов, первого знакопеременного управляющего сигнала для подачи на первый импедансный элемент соответствующего датчика и второго знакопеременного управляющего сигнала для подачи на второй импедансный элемент, причем схема содержит аналого-цифровой преобразователь с входом для приема результирующего сигнала, образованного объединением сигналов, образованных при подаче первого и второго управляющих сигналов на первый и второй импедансные элементы.