Устройство для измерения линейных перемещений

Устройство для измерения линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ изов итения

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических ресяублми «i953442 (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 26.11.80 (21) 3238024/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.08.82. Бюллетень И 31

Дата опубликования описания 23.08.82. (51)М. Кл.

C 01 В 7/OO

9юудврвтваееб камнтвт

CCCP ае ававм нввбрвтеннй н открмтнй (53) УДК 621.317, ° 39:531.71 (088.8) . (72) Авторы изобретения

А.С.Джарджиманов, В.l(.Чертыковцев и Г.Н., ы.В1:()1Е ®

1 р $ П. НФ ОКуйбышевский политехнический институт и З+ф фЦММЙа

k кц Л .10ТЕ1" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений.

Известно устройство для измерения линейных перемещений, содержащее дифференциальный индуктивный датчик с основными и вспомогательными обмотками, схему измерения и обработки сигналов датчика и коммутатор для подключения соответствующих обмоток датчика к схеме измерения в, различных тактах измерительного про" цесса 1.1).

Недостатком устройства является наличие коммутатора, значительная динамическая погрешность измерения, а также небольшое быстродействие, обусловленные процессами коммутации обмоток- датчика при многотактных измерениях.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения линейных переме2 щений, содержащее дифференциальный индуктивный датчик перемещений с парой основных и парой вспомогательных последовательно соединенных обмоток, арифметический блок, включактций в себя последовательно соединенные подблоки вычитания и деления и измерительные схемы, подключенные входами к выходам соответствующих пар, а выходами - к входам подблока вычитания.

Дифференциальный индуктивный датчик этого устройства содержит еще одну пару вспомогательных обмоток, а все пары обмоток в нем ьи основных и вспомогательных) соединены последовательно-встречно и подключены к входам соответствующих измерительных схем, присоединенных к входам двух блоков вычитания (2 ).

Однако для реализации заданного алгоритма обработки сигналов уст-, ройства для измерения перемещений, выходная характеристика которого могде уп,у,у и у - токи в соответствующих обмотках дат20 чика, а1, а и à > - коэффици ен ты и ередачи выходной характеристики датчика, 2S х - перемещение сердечников 6 и 7, х - начальное положеО

we сердечников, - заданное смещение

30 сердечников 6 и 7 относительно нейтрали датчика.

Разности токов, протекающих через измерительные схемы 9 и 1О устройства, будут равны соответственно

Эти сигналы вычитаются в подблоке 11, на выходе которого получают

45 выражение следующего вида е (Я

3 95344 жет быть аппроксимирована полиномом третьей степени, необходимо использовать датчик с тремя парами обмоток и сложный Ьлок обработки er î сиг" налов. 5

Цель изобретения - упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что обмотки в оЬеих парах обмоток индуктивноГо датчика соединены со- . 10 гласно, а выход одной из измерительных схем подключен к второму входу подблока деления.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения линейных 15 перемещений.

Устройство содержит дифференциальный индуктивный датчик 1 перемещений с парой основных последовательно-согласно соединемных обмоток 2 и 3 и парой вспомогательных последовательно-согласно соединенных обмоток 4 и

5. Подвижные сердечники, 6 и 7 датчика, соединенные между собой через посредство микрометрического винта

8, могут быть смещены относительно среднего положения обмоток на определенную, наперед заданную величину 8 .

К выводам пар обмоток 2 и 3 и 4 и 5 подсоединены измерительные схемы

9 и 10, выходы которых подключены к входам подблока 11 вычитания арифметического блока 12, содержащего также и подблок 13 деления.

К одному входу подблока 13 деления подключен выход .подблока 11 вычитания, а к второму его входу - выход одной из измерительных схем 9.

Устройство работает следующим об- 40 разом.

В нейтральном положении сердечника 6 датчика относительно пары ос" новных обмоток 2 и 3 токи в этих обмотках равны, вследствие чего сигнал на выходе подключенной к нему измерительной схемы 9 равен нулю, так как эти токи во входной цепи данной схемы направлены навстречу один другому. Поскольку второй сердечник

7 датчика 1 в этом случае оказывается смещенным относительно пары вспомогательных обмоток 4 и 5 на величину 9, токи в них не равны и сигнал на выходе измерительной схемы 10 не равен нулю.

При перемещении сердечников 6 и

7, связываемых в процессе измерения с контропируемым объектом, относи2 4 телвно нейтрального положения датчика 1, токи, протекающие в его .обмотках 2-5 в соответствии с видом выходной характеристики датчика, которая в данном случае может быть аппроксимирована полиноном второй степени у=а +а х+а x, Ьудут определять 2

1 ся следующими вйражениями

1 z =a„+a (х +х)+а (х+х)

3 =g +С1 (Х +Х4 914-О (Х +Х+81 (1)

4 1 910 / 310 =a„ia (x -х-8)ia (x -х-8) - =(Ф „Z 1х (1)

4 + (х i8) (Ъ) 43ХО С 9 (ф "S) (% "з)= (а х„ а )

При делении в подблоке 13 арифметического блока 12 сигналов, соответствующих выражениям (2) и (4), получают, что

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее дифферен- 1З циальный индуктивный датчик перемещения с парой основных и парой вспомогательных последовательно соединеннык обмоток, арифметический блок, включающий в себя последовательно щ

ВНИИПИ Заказ 6739 Тираж 614 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 953442 6

Анализ выражения (5) показывает, соединенные подблоки вычитания и дечто точность вычисления измеряемой ления; и измерительные схемы, подклювеличины перемещения с помощью ариф- ченные входами к выводам соответстметического блока не зависит от не- вующих пар обмоток, а выходами - к стабильности коэффициентов а1, а,2 g входам подблока вычитания, о т л ни а параболической аппроксимации ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уп выходной характеристики датчика. При ращения устройства, обмотки в обеих этом блок-схема устройства упроща- парах обмоток индуктивного датчика ется по сравнению с известной схемой. соединены согласно, а выход одной из

10 измерительных схем подключен к второму входу подблока деления.

Формула изобретения Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. Бромберг Э.М., Куликовский К.й.

Тестовые методы повышения точности измерений„ M. "Энергия", 1978, с. 52-54.

2. Авторское свидетельство СССР

N 699317, кл. 6 0 1 S 7/00, 1979 (прототип) °