Устройство для измерения линейныхперемещений

Устройство для измерения линейныхперемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Сацнапнстнческих

Ресвубпнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ н11800612 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 18047 (21) 2756821/18-28 с присоединением заявки ¹(5 1 (л 3

G 01 B 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300181. Бюллетень N9 4

Дата опубликования описания 3001.81 (53) УДК 621 ° 317. 39:

:531.71(088.8) С-

1 (72) Автор изобретения

В.К. Чертыковцев

Куйбышевский политехнический институт им. В,В. Куйбйшева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может ь быть использовано, в частности, для измерения линейных перемещений в информационно-измерительных системах различного типа.

Известно устройство для измерения линейных перемещений, содержащее индуктивный датчик с двумя измерительными обмотками, две измеритель- 10 ные схемы, подключенные к этим обмсткам, блоки сложения, вычитания и деления для соответствующего преобразования сигналов измерительных схем (1). 15

Недостатком устройства является сложность функциональной схемы, а также неполная компенсация погрешностей измерения в случае неточной идентичности нестабильных козффи- 20 циентов преобразования обеих измерительных схем.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения линейных 25 перемещений, содержащее трансформаторный преобразователь перемещений с двумя подвижными и двумя неподвижными обмотками, источник питания переменного тока, измерительную схе- .30 му, в которую включены преобразова-, тель, управляемый переключатель, блок регистрации и блок управления, выходы которого подключены к управляющему входу блока регистрации и к управляющему входу управляемого переключателя. Имеется также вторая измерительная схема, идентичная первой, В каждую из измерительных схем включается одна из подвижных обмоток преобразователя перемещений, а выходы измерительных схем подключаются попеременно через управляемый переключатель ко входу блока регистрации (2), Недостатком известного устройства является сложность его Фчнкциональной схемы вследствие наличия двух измерительных схем, а также недостаточная точность, так как при изменении внешних условий коэфФициенты преобразователя измерительных схем могут изменяться неидентично, Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение устройства..

Поставленная цель достигается тем, что источник питания подключен к одной из неподвижных обмоток преобразователя непосредственно, 800612 а к другой — через управляемый переключатель, подвижные обмотки преобразователя соединены параллельно и подключены ко входу измерительной схемы, выход которой присоединен к измерительному входу блока регистрации, а синхронизирующий выход блока регистрации присоединен ко входу блока управления.

На чертеже приведена принципиальная схизма устройства, Устройство содержит трансформаторный преобразователь 1 перемещений с двумя неподвижными обмотками 2,3 и двумя подвижными обмотками 4 и 5, измерительную схему 6, источник 7 питания переменного тока с двумя выходными обмотками 8 и 9, управляемый переключатель 10, блок 11 регистрации, состоящий из аналого-цифрово"o преобразователя (АЦП) 12 и вы ислительного блока (ВБ) 13, блок

14 управления.

Одна из неподвижных обмоток 3 преобразователя подключена непосредс. во.1но к обмотке 8 источника 7 питания, а другая его неподвижная обмотка 2 через управляемый переключатель 10 подключается к обмотке 9 источника питания, то в одной, то в другой полярности. Подвижные обмотки

4 и 5 преобразователя соединены между собой параллельно и включены в диагональ измерительной мостовой схемы 6. Выходная диагональ этой схемы 6 подключена ко входу АЦП 12, выход которого подключен ко входу вычислительного блока 13 блока 11 регистрации. Синхронизирующий выход блока 11 регистрации подключен на вход блока 14 управления, выходы которого подключены к управляющему входу блока 11 регистрации и к управляющему входу управляемого переключателя 10.

Устройство работает следующим образом.

Токи I и 12, индуктируемые в подвижных обмотках 4 и 5 преобразователя,в зависимости от величины перемещения х этих обмоток изменяются следующим образом: к

Х+Х Jq- Х -Х (1) о о где К вЂ” коэффициент преобразования преобразователя, который зависит от температуры окружающей среды, изменения напряжения источника питания старения элементов схемы и т.д., х — величина воздушного зазора в нейтральном положении подвижных обмоток.

Измерения осуществляются в два такта. В первом такте измерения пеРеключатель 10 находится в положении I, подключая обмотку 9 источника

7 питания последовательно-встречно с обмоткой 8 этого же источника °

В результате токи I, I< в обмотках

4 и 5 преобразователя направлены встречно, а их разность равна

-2 КХ (2)

5 о

Измерительная схема 6, выполненная на четырех транзисторах, работающих в режиме ключа, выпрямляет измеряемое значение токов I — I,,в результате чего полученное в выходной диагонали схемы 6 напряжение преобразуется с помощью АЦП 12 в двоично-десятичный код, который записывается в блок памяти вычислительного блока

13. После окончания первого такта

15 измерения импульс синхронизации с выхода АЦП поступает на блок 14 управления, который подготавливает

ВБ 13 блока 11 регистрации к операции деления и переключает управляеЩ мый переключатель 10 в положение II.

В этом положении обмотки 8 и 9 источника 7 питания включены последовательно-согласно, вследствие чего токи в обмотках 4 и 5 преобразователя суммируются

2КХо (3) о

Выпрямленное значение измеренного тока 11 + I преобразуется в двоично-десятичный код и поступает в

ВБ 13, где осуществляется операция деления (2) на (3).

При этом обеспечивается автоматическая компенсация коэффициента K преобразования, нестабильность которого при прямых измерениях снижает точность измерительных устройств

Х=-Х 1 32 (4)

Линейность выходной характеристи40 ки измерительного устройства также повышается, так как при делении

2 исключается нелинейный член хо — х передаточной функции устройства.

Благодаря тому, что оно содержит

45 лишь одну измерительную схему, имеет место идентичность значения коэффициента К в обоих тактах измерения. рения.

S0

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее транформаторный преобразователь перемещений с двумя подвижными и двумя неподвижными обмотками, источник питания переменного тока, измерительную схему,в которую включены преобразователь, управляемый переключатель, d0 блок регистрации и блок управления, выходы которого подключены к управляющему входу блока регистрации и к управляющему входу управляемого переключателя, о т л и ч а ю щ е е с я

65 тем, что, с целью повышения точности

800612

Составитель С. Скрыпник

Редактор A. Мотыль Техред T. Маточка КорректоР М. Лемчик

Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 10393/46

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 иемерения и упрощения устройства, источник питания подключен к одной из неподвижных обмоток преобразователя непосредственно, а к другой через управляемый переключатель, подвижные обмотки преобразователя соединены параллельно и подключены ко входу измерительной схемы, выход которой присоединен к измерительному входу блока регистрации, а синхронизирующий выход блока регистрации присоединен ко входу блока управления °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2607330,кл, G 01 В 7/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2689478,кл, G 01 В 7/00, 1978 (прототип),