SU748122A1 - Устройство дл измерени линейных перемещений - Google Patents

Description

Устройство относитс  к контрольно измерительной технике и может быть использовано, в частности дл  измерени  и контрол  линейных перемещений подвижных объектов. Известно устройство дл  измерени  линейных перемещений, содержащее два идентичных (основной и дополнительный ) преобразовател , помещенных в одинаковые эксплоатационные услови  и питающихс  от общего источника напр жени  переменного тока 1. Это устройство содержит также блок коррекции , на входы которого подаютс  сигналы обоих преобразователей и В котором осуществл етс  деление указанных сигналов с целью иск.пючени  погрешностей, обусловленных изменением внешних условий работы (температуры и колебаний напр жени  питани ) , вследствие чего выходной сигнал устройства зависит практически лишь от контролируемого перемещени  Однако вследствие некоторой неидентичностк условий, в которых на ход тс  измерительные системы преоб разователей из-за значительного заз ра меаду ними, различного характера св эи основного и дополнительного преобразователей с перемещающимс  объектом (дополнительный не св зан с ним), а также из-за некоторой неидентичности коэффициентов передачи обоих преобразователей, возникающей в процессе их изготовлени , точность измерени  перемещений известного устройства недостаточна, особенно в услови х значительных перепадов температур и изменений других дестабилизирующих факторов (напр жени  питани ). Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  линейных перемещений .2 , содержащее дифференциальный преобразователь перемещени  (емкостного типа), управл емый источник питани  преобразовател  и измерительную схему дл  вьоделени  разностного сигнала , подключенную к выходным зажимам преобразовател , блок сравнени , эталонный генератор, подключенный к одному из входов блока сравнени , ко второму входу которого подключен выход измерительной схемы, а выход блока сравнени  подключен к управл ющему входу источника питани , блок индикации перемещений, подключенный ко второму выходу измерительнЪй системы.

на котором формируетс  разностный сигнал обеих дифференциальных секций преобразовател , несущий информацию о контролируемом перемещении.

Благодар  охвату преобразовател  контуром отрицательной обратной св зи обеспечиваетс  стабилизаци  входного тока питани  преобразовател , а благодар  этому независимость результата измерени  от колебаний напр жени  и частоты источника питани  и изменений других дестабилизирующих факторов, например диэлектрической проницаемости среды.

. «Однако точность измерени  перемещений этим устройством отграничена нестабильностью коэффициента передачи выходной характеристики дифференци;ального преобразовател  при значительных изменени х внешних условий работы (главным образом температуры).

Целью изобретени   вл етс  повышение точности при изменении внешних условий работы.

Дл  достижени  поставленной цели в предлагаемом устройстве дифференциальный преобразователь перемещени  выполнен трансформаторным, его измерительна  обмотка состоит из двух , идентичных, включенных встречно через регулируемый резистор с заземленным подвижным контактом, дифференциальных секций с линейно измен ющимс  вдоль пути перемещени  конТролируемого объекта числом витков в каждой, противоположные выводы обеих секций подключены к выходным зажимс1М преобразовател , блок индикации подключен между одним из выходных зажимов и общей шиной заземление, а дифференциальные секции измерительной обмотки смещены одна относительно другой на величину

0 б L 0,5 LJ

где d - коэффициент смещени  секций; Ii - длина одной дифференциальной секции измерительной обмотки выраженна  в единицах перемещени .

На фиг. 1 схематически изображена одна дифференциальна  секци  измерительной обмотки; на фиг. 2 - блоксхема устройства.

Уст зойство содержит дифференциально-трансформаторный преобразователь 1 перемещени , обмотка 2 возбуждени  которого подключена к выходу управл емого источника 3 питани , а подвижн й . сердечник 4, на котором размещена эта обмотка, св зываетс  с контролируемым объектом. Измерительна  обмотка состоит из двух дифференциальных сек.ций 5-5 и 6-б , соединенных естречно через резистор 7, подвижный контакт которого подсоединен к общей шине 8 заземлени . Противоположные выводы обеих секций подключены к выходным зажнмгии 9 и 10 преобразовател Блок индикации (на чертеже не показан ) подключен между выходным зажимом 10 и шиной 8 заземлени . Выходные зажимы 9 и 10 преобразовател  присоединены к входам измерительной схемы 11, к выходу которой подключен выпр митель 12. В блоке 13 сравнени  сравниваютс  сигналы, снимаемые с выхода выпр мител  и эталонного генератора 14. Выход блока сравнени  подключен к управл ющему входу источника питани , вследствие чего преобразователь оказываетс  охваченным контуром стабилизирующей отрицатeльj oй обратной св зи.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении сердечника 4 с намотанной на нем обмоткой 2 возбуждени , создающей поток Ф возбуждени , в дефференциальных секОД х 5-5 и 6измерительной обмотки индуцируютс  напр жени  65-5 и-й,, пропорциональные разности пронизьваемых потоком возбуждени  чисел витков, соответствующих половине дифференциальны секций обмотки. Эти напр жени , соответственно , равны

сЯОРп

WV X46Ll,(1)

.„О

(2),

и«-«, -2

W.,-, X - SX

-i

cSt

де Wyg

- удельные числа витков сзГ

в секци х измерительной обмотки, одинаковые дл  обеих секций, так как они выполнены идентично; X - измер емое перемещение; (3 L - относительное смещение

дифференциальных секций, выраженное в единицах перемещени ;

S - коэффициент передачи преобразовател , определ ющий угол наклона его выходной статической характеристики .

Величина относительного смещени  L секций выбираетс  в диапазоне от О до 0,5 L из соображений получени  оптимального соотношени  между погрешностью измерени  и диапазоном измер емого перемещени , которые уменьшаютс  с увеличениемс5 . Нижние значени  коэффициента О смещени  ограничены конечным значением порога чувствительности контура стабилизирующей отрицательной обратной св зи. Коэффициент S смещени  посто нен дл  данного преобразовател  и представл ет собой от .юшение разности числа пронизываемых потоком возбуждени  витков соответствующих половин Обеих дифференциальных секций измерительной обмотни к общему числу витков, пронизываеых потоком возбуждени , обеих полоин какой-либо одной из секций, т.е.

U/ -UJ

в/1 Т /л

Claims (1)

1.Ноткин Ю.А., Христолюбов В.А. Устройство коррекции сигналов дифференциально-трансформаторных датчиков. Приборы и системы управлени  ,

6, 1976, с. 25.

2,Авторское свидетельство СССР 329386, кл. G 01 D 5/24, 1969,

(прототип).