Устройство для измерения линейных перемещений

Устройство для измерения линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность устройства для измерения линейных перемещений за счет уменьшения нелинейности характеристики преобразования устройства, вызванной краевым эффектом. Это устройство содержит трансформаторный датчик перемещения, первичная обмотка 1 ко4 торого включена последовательно с i первичной обмоткой 4 компенсирующего трансформатора. Между их вторичными обмотками 2 и 5 включена фазосдвигающая R-C-цепь 6, обеспечивающая сдвиг по фазе вторичного напряжения компенсирующего трансформатора относительно выходного напряжения датчика . С помощью конденсаторов 8 и 9, подключенных к части витков в начале и конце первичной обмотки 1 трансформаторного датчика перемещения, формируются два параллельных резонансных контура, настраиваемых в резонанс с частотой источника 10 питания при определенном положении подвижного сердечника 3 этого датчика. Благодаря этому повышается чувствительность датчика к перемещению сердечника 3 на краях измеряемого диапазона , что позволяет скомпенсировать нелинейность характеристики преобразования 3 ил о (Л с со 00 со о СХ) Фие.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1 8 087 (51) 4 G 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3964448/25-28 (22) 16. 10.85 (46) 23,03.88. Бюл. У 11 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Г. Болдырев, В.В. Бочаров, В.И. Иванов, А.И. Москалев и Н.К.Шаронов (53) 621 317 392531 71(088 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1224555, кл. G 01 В 7/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙHbK ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность устройства для измерения линейных перемещений за счет уменьшения нелинейности характеристики преобразования устройства, вызванI ной краевым эффектом. Это устройство содержит трансформаторный датчик перемещения, первичная обмотка 1 кои торого включена последовательно с первичной обмоткой 4 компенсирующего трансформатора. Между их вторичными обмотками 2 и 5 включена фазосдвигающая R-С-цепь 6, обеспечивающая сдвиг по фазе вторичного напряжения компенсирующего трансформатора относительно выходного напряжения датчика. С помощью конденсаторов 8 и 9, подключенных к части витков в начале и конце первичной обмотки 1 трансформаторного датчика перемещения, формируются два параллельных резонансных контура, настраиваемых в резонанс с частотой источника 10 питания при определенном положении подвижного сердечника 3 этого датчика. Благодаря этому повышается чувствительность датчика к перемещению сердечника 3 на краях измеряемого диапазона, что позволяет скомпенсировать нелинейность характеристики преобразования. 3 ил. .Май

1383087

Изобретение относится к измери-. тельной технике и может быть использовано для контроля перемещений или. положений различных объектов, например контейнера с радиоактивными изо5 толами.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем уменьшения нелинейности характеристики преобразования устройства, обусловленной краевым эффектом.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для измерения линейных перемещений; на фиг. 2 — трансформаторный датчик перемещений, на фиг. 3 " характеристика преобразования устройства.

Устройство для измерения линейных перемещений содержит трансформаторный датчик, включающий в себя первичную 1 и вторичную 2 обмотки и установленный с возможностью перемещения ферромагнитный сердечник 3, связываемый с объектом контроля в 2д процессе измерений. Компенсирующий трансформатор, содержащий первичную

4 и вторичную 4 обмотки, включен последовательно с трансформаторным датчиком. При этом первичная 1 и вто- 30 ричная 2 обмотки трансформатора датчика включены последовательно с одноименными обмотками 4 и 5 компенсирующего трансформатора, вторичная обмотка 5 которого подключена к фазосдвигающей цепи 6 через переменный резистор 7. Конденсаторы 8 и 9 подключены к части витков в начале и конце первичной обмотки 1 датчика, которая подключены к источнику 10 питания переменного тока. Емкость

40 конденсатора 8 выбирают так, чтобы при введении ферромагнитного сердечника 3 до половины начального участка первичной обмотки 1 датчика, образованный параллельный контур бып настроен в резонанс с частотой источника 10 питания.

Емкость конденсатора 9 выбирают из тех же соображений при полностью введенном в датчик ферромагнитном 50 сердечнике 3. Величина переменного резистора 7 подбирается так, чтобы компенсировать остаточную ЭДС E 2p датчика (фиг. 3), соответствующую начальному положению сердечника 3.

Устройство для измерения линейных перемещений работает следующим образом.

При перемещении сердечника 3 на вторичной обмотке 2 трансформаторного датчика формируется электрический сигнал (кривая. Е д, фиг. 3), а на выходе устройства — разностный сигнал между выходным сигналом Е

24 датчика и сдвинутым по фазе вторичным напряжением U<„ компенсирующего трансформатора, представляющий собой зависимость Us„„ (фиг. 3) от перемещения Х сердечника 3. Эта за" висимость практически пропорциональная. Резонанс токов, возникающих в части витков первичной обмотки. трансформаторного датчика, подключенных к конденсаторам 8 и 9, позволяет повысить чувствительность трансформаторного датчика к перемещениям вблизи концевых участков этой обмотки и тем самым повысить линейность выходной характеристики устройства за счет компенсации краевого эффекта, Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее трансформаторный датчик, включающий первичную и вторичную обмотки и установленный с возможностью перемещения ферромагнитный сердечник, и компенсирующий трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого включены последовательно с соответствующими обмотками датчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения нелинейности характеристики преобразования, оно снабжено двумя конденсаторами, подключенными к части витков в начале и конце первичной обмотки датчика, и фазосдвигающей цепью, подключенной через переменный резистор к вторичной обмотке компенсирующего трансформатора.

1383087 фиг.3

Составитель М.Лаваришек

Техред Л.Сердюкова

Редактор С.Патрушева

Корректор M.Максимишинеи .

Заказ 1280/34 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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