Способ коррекции выходного сигнала трансформаторного преобразователя

Способ коррекции выходного сигнала трансформаторного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (n>970084 (6f) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 09.04.81(21) 3?71373/25-28

Р М g> з с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетG 01 В 7/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (%3}УДК 621 317

39 ° 531 717 (088.8) Опубликовано 30.10Я2. Бюллетень ¹ 40

Дата опубликования описаиия30.12.82 (72) Автор . изобретения

В.И. Гончар

1 г

Пензенский политехнический институт

J (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА

ТРАНСФОРМАТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано, в частности, при измерении перемещений с помощью трансформаторных преобразователей перемещения.

Известен тестовый способ коррекции выходного сигнала трансформаторных преобразователей перемещения, основанный на осуществлении измерений в несколько тактов с использование либо нескольких однотипных преобразователей, либо запоминающих и коммутирующих устройств при использовании одного преобразователя, что позволяет судить о параметрах функции преобразования преобразователя и исключить их влияние на результат измерения (1).

Недостатком тестового способа является его низкое быстродействие. наиболее близким техническим ре- . шением к данному изобретению является способ коррекции выходного сигнала трансформаторного преобразователя, заключающийся в том, что подают синусоидальный ток в обмотку питания преобразователя, преобразуют его в синусоидальное напряжение и выделяют из него реактивную составляющую падения напряжения на обмотке питания преобразователя, которую используют для коррекции амплитуды синусоидального тока f2).

Однако известный способ коррекции, не обеспечивает достаточной точности измерений в условиях нестабильности внешних условий, например окружающей температуры, из-за наличия в магнитных цепях преобразователя потоков рассеяния.

Целью изобретения является повышение точности коррекции.

Для достижения поставленной цели иэ реактивной составляющей падения напряжения на обмотке питания преобразователя исключают часть, соответствующую падению напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния этой обмотки, и используют для коррекции амплитуды синусоидального тока оставшуюся часть реактивной составляющей, соответствующую падению напряжения на основном индуктивном сопротивлении обмотки питания.

Сущность способа заключается в следующем.

Выходное напряжение трансформаторного преобразователя, имеющего,. например, одну обмотку питания н две дифференциально включенные секции

970084 (б) Измерительной обмотки, опрЕделяется известным выражением.

4 ,,т

«R„ о R„ ok R„

В результате выходное напряжение преобразователя будет зависеть как от основной индуктивности L> обмотки питания, так и от ее индуктивнос- 40 ти L5 рассеяния. Действительно, преобразовав (2) относительно I „ и. подставив его в (1) получим

Ео Lao+ Loo Ь „

Sbrx 1 +

При использовании же (согласно изобретению) частиц О„о реактивной составляющей падения йапряжения на обмотке питания преобразователя,соответствующей падению напряжения на ее основном индуктивном сопротивлении

Uno " Lo 1п (4) выходное напряжение преобразователя при подстановке (4) в (1) определится выражением

Ео Loo + Го Lo

1-Ъь|х о0 био (5) Учитывая, что основные индуктивности обмотки преобразователя могут быть определены по формалам 6S где,„- выходное напряжение преобразователя, несущее информацию о перемещении;

М и М - вэаимоиндуктивности обмотки питания с первой и второй секцией дифференциальной измерительной обмотки соответственно, зависящие от измеряемого перемещения;

О> — круговая частота синусоидального тока питания преобразователя;

In — ток, протекающий через обмотку питания преобразователя;

1. — основная индуктивность об о мотки питания преобразовате-ля, связывающая основной магнитный поток с током в обмотке питания преобразователя; 25

L и L — основные индуктивности соото> о ветственно первой и второй секций дифференциальной измерительной обмотки.

При использовании полной реактив- 30 ной составляющей падения напряжения на обмотке питания преобразователя как это.предусмотрено в известном способе коррекции,,„(, + ь ), (,) 35 где R — магнитное сопротивление основному магнитному потоку преобразователя, Wи — число витков обмотки питания, М,W — соответственно число витков первой и второй секций дифференциальной измерительной обмотки, получим, что в

I И

w<+ w, "Рык= — >> — "по (7) п откуда следует, что при коррекции тока питания трансформаторного преобразователя сигналом, соответствующим части U„ реактивной составляюцей падения напряжения на его обмот Ке питания, падающей на основном индуктивном сопротивлении этой обмотки, выходное напряжение преобразователя зависит лишь от соотношения чисел витков секций дифференциальной измерительной обмотки и числа витков обмотки питания, пронизываемых основным магнитным потоком преобразователя, и не зависит от индуктивного сопротивления рассеяния этой обмотки.

На чертеже представлена блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Генератор 1 синусоидального тока через регулятор 2 амплитуды синусоидального тока и образцовый резистор 3 соединен с входом первого усилителя 4 ° Выход первого усилителя 4 соединен с первым входом сумматора

5 напряжений и управляющим входом фазочувствительного выпрямителя 6, через первую образцовую индуктивность 7 он соединен со своим входом, а через вторую образцовую индуктивность 8 — с входом второго усилителя 9. Выход второго усилителя 9 соединен с вторым входом сумматора 5 напряжений, а через обмотку питания, представленную в виде последовательно соединенных собственного активного сопротивления 10, индуктивности

11 рассеяния и основной индуктивности 12 преобразователя 13 перемещений, он соединен со своим входом. Выход сумматора 5 напряжений через фазочувствительный выпрямитель 6 соединен с первым входом схемы 14 сравнения, на второй вход которой подключен выход источника 15 опорного напряжения. Выход схемы 14 сравнения соединен с управляющим входом регулятора 2 амплитуды синусоидального тока. Выходное напряжение UBыхпреоб разователя 13, пропорциональное измеряемому перемещению х, получают, например, с дифференциальной измерительной обмотки, состоящей из двух иден970084

1О

2 1 2 . 3

Формула изобретения

50 ь„„= ь„ тичных, встречно включенных секций

16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

Ток 1 с выхода генератора 1 подается через управляемый регулятор

2 амплитуды синусоидального тока, имеющего коэффициент К2 передачи, на вход первого усилителя 4, создавая на образцовом резисторе К3 падение напряжения Й, равное

Напряжение U на выходе первого усилителя 4, имеющего в цепи отрица- 15 тельной обратной связи образцовую индуктивность Ьz равно и) L-7

U4= -3 — - и2

К

20.1

При высоком значении коэффициента

К передачи усилителя 4 ток, протекающий через образцовый резистор 3, равен току, протекающему через образцовую индуктивность 7, а при равенстве

LT=Le, где Le образцовая индуктивность 8, он равен также току, протекающему через указанную индуктивность 8.

При высоком значении коэффициента

K<,передачи второго усилителя 9 ток,. проеткающий через обмотку питания преобразователя,13, равен току, протекающему через образцовую индуктивность 8. Вследствие этого напряжение

U на выходе усилителя 9, а следова» тельно, и напряжение на обмотке питания преобразователя 13 определяется выражением (3 - +3-1г — + р-)

° м ь . u3Lfa R10,40

:9 где L — индуктивность рассеяния обЛ t мотки питания преобразователя 13;

Ь вЂ” основная индуктивность обмот-45

12 ки питания преобразователя

13;

R д — собственное активное сопротивление обмотки питания преобразователя 13.

В результате на выходе сумматора

5 напряжений получаем

При выполнении условия напряжение 05 будет равно

" - (3 ".

Напряжение Ug, а также напряжение

U подаются на входы фазочувствитель4 ного выпрямителя б с коэффициентом 65

К6 передачи,.на выходе которого осуществляется выделение части реактивной составляющей н лряжения Пь,соответствующей падению напряжения на основном индуктивном сопротивлении

12 обмотки питания;

6 к 6 2 1 6 2 и Е з

Полученное напряжение U6 на выходе фазочувствительного выпрямителя 6 сравнивают по схеме 14 сравнения с опорным напряжением П, создаваемым на выходе источника 15 опорного напряжения. TIo сигналу схемы 14 сравнения осуществляется управление регулятором 2 амплитуды синусоидального тока до выполнения условия

Ь 2 Ь12 1 1&

Так как К6 величина постоянная, то выполнение указанного условия означает стабилизацию части реактивной составляющей напряжения, падающей на основном индуктивном сопротивлении Ь < обмотки питания преобразо1 Х вателя.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения в условиях значительных перепадов температур в 2-2,5 раза по сравнению с известными аналогичными способами.

Способ коррекции выходного сигнала трансформаторного преобразователя заключающийся в том, что подают синусоидальный ток в обмотку питания преобразователя, преобразуют его в синусоидальное напряжение и выделяют из него реактивную составляющую падения напряжения на обмотке литания преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности коррекции, из реактивной составляющей падения напряжения на обмотке питания преобразователя исключают часть, соответствующую падению напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния этой обмотки, используют для коррекции амплитуды синусоидаль-. ного тока оставшуюся часть реактивной составляющей, соответствующую падению напряжения на основном индуктивном сопротивлении обмотки питания.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Бромберг Э.М. и др. Измеритель-. но-информационные системы перемещений высокой точности. - "Приборы и системы управления", 1973, 9 б, с.23

2. Авторское свидетельство СССР

9 756185, кл. G 01 В 7/00, 1978 (прототип).

970084

Составитель С. Скрынник

Редактор С.Тараненко Техред М.Надь КорректорИ. Ватрушкнна

Заказ 8367/46 Тираж 614 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент.", г. Ужгород, ул. Проектная, 4