SU769308A1 - Способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

коррекции выходной характеристики преобразовател  во всем диапазоне измерений при изменении внешних условий.

Цель достигаетс  тем, что переключают выходы измерительных схем нараллельно-встречно , измер ют величину выходного сигнала, сравнивают нолученные выходные сигналы и по их разности суд т о перемещении .

Отличие устройства, позвол ющее осуществить новый способ, состоит в том, что оно снабжено унравл емым переключателем , включенным между выходами обеих измерительных схем и входом блока регистрации , н блоком унравлени , выход которого подключен к управл ющему входу управл емого переключател  и к другому входу блока регистрации.

Блок регистрации может быть выполнен в виде последовательно соединенных аналого-цифрового преобразовател  и реверсивного счетчика.

На чертеже изображена принципиальна  схема устройства дл  осуществлени  способа.

Устройство содержит дифференциальный трансформаторный преобразователь / перемещений с парой неподвижных обмоток 2 и 3 и парой подвижных обмоток 4 и 5, размещенных по обе стороны от неподвижных обмоток: в нулевом положении - на равиых рассто ни х от них. Одна пгфа обмоток 2 1 3 включена в измерительную схему 6, выполненную в виде моста на четыре х транзисторах, к входной диагонали которого подключен через трансформатор 7 источник 5 напр жени  питани  переменного тока. Друга  пара обмоток 4 и 5 вклЕОчена во вторую измерительную схему 9, выполненную на двух транзисторах. Нагрузочные резисторы 10 и 11, образующие выходы обеих измерительных схем, подключены через управл емый переключатель 12 к блоку 13 регистрации. Блок 14 управлени  подключен выходом к управл ющему входу управл емого переключател  12 и к другому входу блока 13 регистрации , который может быть выполнен в виде последовательно соединенных аналогоцифрового преобразовател  (АЦП) 15 и реверсивного счетчика 16. С выхода ечетчика снимают выходной сигнал хвих устройства .

Способ осуадеетвл ют следующим образом .

С иом.ощью блока 14 управлени  и управл емого переклЕОчател  12 соедин ЕОт выходы измерительных схем 6 и 9 параллельно-согласно и подключают на вход АЦП 15. Поскольку токи /н, и /н, в нагрузочных резисторах 10 и // измерительных схем 6 и 9 .могут быть описаны в линейном приближении выражени .ми

;п

/i:, fli-v и /и, ,

где fli и Q2 - коэффициенты усилени  измерительиы ,х схелЕ 9 и 6 соответственно;

X - измер емое перемещение, то аналоговый выходной сигнал V, измер емый на входе АЦП 15 при параллельносогласном соединении выходов измерительных схем, описываетс  выражением

1 8., - /г, - о.. а.,х k.,x,

(2)

где ,( - входное сопротивление АЦП;

1 + 2 - суммарный КОЭФФ1 цпент передачи.

АЦП преобразует этот сигнал в код, записываемый в реверсивиом счетчике 16, который вклЕОчен в режим пр мого счета блоком 14 управлени .

В следующе.м такте измерени  с помощью блока 14 уиравлени  и управл емого переключател  12 соедин ЕОТ выходы измерительных схем 6 и 5 параллельно-встречно ЕЕ измер Еот величЕ1ну выходного сигнала

1/2, равную

V, /.J/H. - /Hj - , - а, . k,-:. (3)

где kz - разностный коэффидиент передачи.

Снгнал Vz преобразуетс  в АЦП 15 в код. поступающЕи в реверсивный счетчик 16, который переключен сигналом блока 14 уиравленЕ   в режим реверса, так что этот сигнал вычитаетс  ЕЕЗ записанного в нем сигнала Vi.

На выходе счетчЕЕка 16 формируетс  сигнал Авых; равный

(,-Й2) -Х.

(4)

Так как при изменении напр жени  питангЕ  источника 8 температуры окружающей среды или вследствие старени  элементов коэфф11ЦЕ енты передачи ki и k из.мен Еотс  аналогично (благодар  тому, что они  вл ютс  функци ми коэффициеЕ1тов а, и az ЕзмерЕЕтельных схем, которые измен ютс  взар.мосв заино вследствие того, что в схемах измер ЕОтс  СЕЕгналы одного и того же преобразовател ), то погрещность ЕЕзмерени  данным способом значительно уменьщаетс . Если, например, коэффициенты передачи и, и kz получат некоторые

приращени  Л, и A/fej (вследствие нестабильности внешних условий), то выходные сигналы Vi и 1/2 в соответствии с уравнени5 , (2) Е: (3) будут равны:

(fei + и (kz + &k2)x,

следовательно, сигнал лвых станет равн ы м

Хвых {() + (Afti-Afeojk

т. е. абсолютна  погрешность измерени  уменьшаетс  на величину ДЙ2 в любой точке диапазона измерени .

Очевидно, что указанные соображени  справедливы и в том случае.когда преобразовани  преобразовател  описываетс  не только линейным уравнением, как показано выше, но и полиномом более высокой степени.

Фор:мула изобретени 

Claims (3)

1. Снособ измерени  перемеш,ений трансформаторным преобразователем, имеющим пару подвижных и пару неподвижных обмоток , кажда  из которых включена в одну из двух измерительных схем заключаюш:ийс  в том, что выходы измерительных схем соедин ют параллельно-согласно и измер ют величину выходного сигнала, о тл и ч а ю ш, и и с   тем, что, с целью повышеии  точности измерений, переключают выходы измерительных схем параллельновстречно , измер ют величину выходного сигнала, сравнивают полученные выходные сигналы и по их разности суд т о перемещении .

2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее трансформаторный преобразователь перемещений с парой подвижных и парой ненодвижных обмоток, две

измерительные схемы с разными коэффициентами передачи, в каждую из которых включена соответствующа  пара обмоток преобразовател , п блок регистрации, отл I ч а ю щ е е с   тем, что оно снабжено

управл емым переключателем, включенным между выходами обеих измерительных схем и входом блока регистрации, и блоком управлени , выход которого подключен к управл ющему входу управл емого переключател  и к другому входу блока регистрации .

3.Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ е ес   тем, что блок регистрации выполнен в виде последовательно соединенных аиалого-цифрового преобразовател  и реверсивного счетчика.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

.YO 386233. G 01 В 7/14, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по за вке 2455128/18-28, G 01 В 700, 1977 (прототип).

J