Устройство для измерения линейных перемещений

Устройство для измерения линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - уменьшение температурной погрешности измерений за счет введения между измерительной обмоткой датчика и вторичным преобразователем согласукмцего блока, обеспечивакяцего соотношение )2 5 R. R Д gK - взводное сопротивление согласующего блока; R активное сопротивление постоянному току измерительной обмотки датчика; номинальное значение модуля полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика; мо номинальное Значение реактивной составляющей полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика; S - относительное изменение активного сопротивления постоянному току в измерительной обмотке датчика под действием температуры окружающей среды, - относительное изменение номинального значения реактивной составляющей полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика под действием температуры окружающей среды. Устройство состоит из источника 1 питания , взаимоиндуктивного датчика 2, согласукицего блока 3 и вторичного преобразователя 4. 2 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

С (19) (В (50 4 G 01 В 7 00

/PE - 1 "1г C".

11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3897244/24-28 (22) 15.05.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (72) В.И. Гончар, E.Ï. Осадчий, Э.Л. Климов и В.В. Метальников (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Агейкин Д.И., Костина Е.И., Кузнецова Н.И. Датчики контроля и регулирования. Справочные материалы.

М. . Машиностроение, 1965, У 9, с. 132, табл. 1 ° 22.

Лейтман М.Б., Ковалков Н.В. О .выборе рациональной схемы измерительного преобразователя к дифференциально-трансформаторным преобразователям. Метрология ° — Приложение к научи.-тех.журналу "Измерительная технике", 1977, Р 1, с. 57-63.

Электрические измерения неэлект рических величин. /Под ред. П.В. Новицкого. Л.: Энергия, 1975 ° с.301. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ. (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— уменьшение температурной погрешности измерений за счет введения между измерительной обмоткой датчика и вторичным преобразователем согласующего блока, обеспечивающего соотношение

Нюх Нао (0.5(Z„,/X„0) b „ /Ом 1) где

Rs„ — входное сопротивление согласующего блока; и — активное сопротивление постоянному току измерительной обмотки датчика; Е„ — номинальное значение модуля полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика;

Х вЂ” номинальное Значение реактивной составляющей полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика;

0 — относительное изменение активного

R сопротивления постоянному току в измерительной обмотке датчика под действием температуры окружающей среды, 8м — относительное изменение номинального значения реактивной составляющей полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика под действием температуры окружающей среды.

Устройство состоит из источника 1 питания, взаимоиндуктивного датчика 2, согласующего блока 3 и вторичного преобразователя 4. 2 ил. г

Изобретение относится к иэмери тельной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений различных объектов.

Целью изобретения является уменьшение температурной погрешности измерений путем введения в устройство специального согласуняцего блока.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения линей- 10 ных перемещений; на фиг. 2 — конструкция взаимоиндуктивного датчика.

Устройство для измерения линейных перемещений состоит из источника 1 питания взаимоиндуктивного датчика 1э

l2, согласуняцего блока 3 и вторичного преобразователя 4. Источник 1 питания подключен к обмотке питания взаимоиндуктивного датчика 2, к измерительной обмотке которого подключен согла- gp сующий блок 3, вторичный преобразователь 4 подключен к выходу согласующего блока 3.

Вэаимоиндуктивный датчик 2 состоит (фиг. 2) из обмотки 5 питания, двух секций 6 и 7 измерительной обмотки, ферромагнитного поцвижного элемента

8, компенсируняцего ферромагнитного .элемента 9,аналогичного ферромагнитно- З0 му подвижному элементу 8, и ферромагнитного экрана 10. Обмотка 5 питания равномерно распределена вдоль направления измеряемого перемещения, секция

6 измерительной обмотки сосредоточена на конце взаимоиндуктивного датчика

2, секция 7 измерительной обмотки распределена с линейно изменяющимся числом витков вдоль направления измеряемого перемещения. Вдоль оси рас- 40 пределенной секции 7 измерительной обмотки перемещается ферромагнитный подвижный элемент 8, жестко связанный с контролируемым объектом (не по. казан), а вдоль оси сосредоточенной 45 секции 6 расположен компенсирующий ферромагнитный элемент 9. Обмотки взаимоиндуктивного датчика помещены в ферромагнитный экран 10.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 питания вырабатывает переменный (синусоидальный) ток стабилизированной амплитуды, который протекает по обмотке питания вэаимоиндуктивного датчика 2 (фиг.1). В результате этого в измерительной обмотке взаимоиидуктивного датчика 2

13 г (фиг. 1), наводится ЭДС Е, определяющаяся соотношением:

Е = )соМ?,.

При этом суммарная взаимоиндуктивность между обмоткой 5 питания (фиг. 2) и измерительной обмоткой определяется выражением:

W< R 1 2 (х) 23 где W, — число витков обмотки 5 питания (фиг. 2), расположенных в рабочей зоне; м

W и Wв(х) — число витков соответственно сосредоточенной 6 и распределенной 7 секций измерительной обмотки, расположенных в рабочих зонах; х — измеряемое перемещение;

R — номинальное значение активной составляющей полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика.

Знак "минус" перед 6,„ в выражении (2) соответствует увеличению температуры окружающей среды.

Напряжение на выходе взаимоиндуктивного датчика 2 (фиг. 1) определяется выражением:

П Ввх Е2

2 ) (3)

Знак "минус" перед 8„ в выражении (3) соответствует уменьшению температуры окружающей среды.

Относительная величина температурной погрешности взаимоиндуктивного датчика 2 (фиг. 1) определяется соотношением:

ПЖ П20 о

Ф

2о где П, и U — выходное напряжение

2 0 взаимоиндуктивного датчика 2 (фиг. 1) соответственно при изменении температуры и в нормальныхусловиях

С учетом (1), (2) и (3) минимальное значение 8<о (равное нулю) будет иметь место при входном сопротивлении согласующего блока, определяемом из выражения:

В.го мв Ва

1290513 формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, состоящее из взаимоиндуктивного датчика, информативным параметром которого является число взаимно индуктивно связанных витков обмотки питания и измерительной обмотки, источника питания переменного тока стабилизированной амплитуды,под-l0 ключенного к обмотке питания датчика и вторичного преобразователя, подключенного к измерительной обмотке датчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения темпера-15 турной погрешности измерений, между измерительной обмоткой датчика и вторичным преобразователем включен согласующий блок, обеспечивающий соотношение 20 где R — входное сопротивление согех ласующего блока;

R — активное сопротивление посто тоянному току измерительной обмотки датчика;

Z — номинальное значение модумо ля полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика;

Х вЂ” номинальное значение реакмо тинной составляющей полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика;

6 — относительное изменение акЯ тивного сопротивления постоянному току в.измерительной . обмотке датчика под действием температуры окружающей среды; относительное изменение номинального значения реактивной составляющей полного магнитного сопротивления рабочего зазора датчика под действием температуры окружающей среды.

1298513

Составитель А. Шароватов

Редактор С. Патрушева Техред M.Õîäàíê÷ . Корректор А. Обручар

Заказ 874/39 Тирам 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Умгород, ул. Проектная, 4