SU1255946A2 - Устройство дл измерени физических величин - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  линейных и угловых перемещений объектов и  вл етс  дополнительным к авт.св. № 1150567. Цель изобретени  - повышение достоверности результатов измерени  при длительной эксплуатации устройств. Устройство содержит датчик 1 измер емой физической величины, опорный трансформатор 2, фазочувствительный вольтметр 3, блок 4 умножени , пусковой 5 и блокирующий 6 узлы, блок 7 усилени  и выпр млени , вьтр ми- тель 8, интегратор 9, компаратор 10, источник 11 порогового напр жени , мультивибратор 12. формирователь 13 импульсов, инвертирующий элемент 14, ключи 15 и 16. Введение переключател  17, блока 18 коррекции и дополнительной выходной обмотки в опорный трансформатор 2 позвол ет использовать контроль коэффициента передачи устройства в процессе эксплуатации и его коррекции. 1 ил. (Л 14)

Description

I .

Изобретение относитс  к электроиз мерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных и угловых перемещений объектов.

Целью изобретени   вл етс  повыше вне достоверности результатов измерени  при длительной эксплуатации устройства за счет использовани  контрол  коэффициента передачи устройства в процессе эксплуатации и его коррекции,

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 измер емой физической величины, выполненный , например , в виде линейного дифференциального трансформатора с подвижным магнитопроводом, механически св занным с объектом измерени , опорный трансформатор 2, фазочувствитель ньм вольтметр 3, блок 4 умножени , пусковой 5 и блокирующий 6 узлы, блок 7 усилени  и вьшр млени ,выпр митель 8, интегратор 9, компаратор 10, источник 11 порогового напр жени  5 мультивибратор 12, формирователь 13 импульсов, инвертирующий элемент 14 ключи 15 и 16, переключатель 17 и блок 18 коррекции,Опорный трансформатор 2 имеет входную обмотку, подключенную к его входному зажиму 19, две основные и две дополнительные выходные обмотки (не показаны), Дополнительные выходные обмотки опорного трансформатора 2 включены последовательно-встречно и соединены с его ВЫХОДНЬПУ зажимом 20J а основные соединены последовательно - согласно и св заны с выходным зажимом 21 опорного трансформатора 2. Питающий вход датчика 1 измер емой величины и входной зажим 19 опорного трансформатора 2 соединены с выходом источника питающего напр жени  (не показан). Выход датчика 1 измер емой величины подключен к одному из входов переключател  17, к другому входу которого подключены дополнительные выходные обмотки опорного трансформатора 2, св занные с его выходным зажимом 20, Выход переключател  17 Подключен к сигнально- ty входу фазочувствительного вольтметра 3, к другому входу которого подключены основные выходные обмотки опорного трансформатора 2,св занные с его выходным зажш-юм 21, выход фа- зочувсТвительного вольтметра 3 под

5

10

5

20

2559462

ключей к сигнальному входу блока 4 умножени , коммутирующие входы которого подключены соответственно к входам пускового 5 и блокирующего 6 узлов, а выход к входу блока 7 усилени  и выпр млени  и одновременно к выходу блока 18 коррекции, вход которого подключен к выходу блока 7 усилени  и выпр млени . Вход интегратора 9 через последовательно включенные выпр митель 8 и ключ 15 соединен с выходным зажимом 21 опорного трансформатора 2, а через ключ 16 с собственным выходом. Один из входов компаратора 10 подключен к выходу интегратора 9, а другой вход к выходу источника 11 порогового напр жени , Сигнальный вход формировател  13 импульсов соединен с выходом мультивибратора 12, управл ющий вход с выходом компаратора 10, а выход подключен к управл ющему входу ключа 15 и входу пускового узла 5 непосредственно , а к входу блокирующего узла 6 и 25 к управл ющему входу плеча 16 - через инвертирующий элемент 14. В качестве переключател  17 целесообразно использовать переключатель с контактами , обеспечивающими низкое переход- 30 ное сопротивление.

Блок 18 коррекции может быть выполнен в виде цепочки из последовательно соединенных посто нного и переменного резисторов,

Устройство работает следующим образом ,

t

Перед началом измерений переключатель 17 устанавливают в положение Контроль, в результате чего через переключатель 17 с выходного зажима 20 опорного трансформатора 2 на сигнальный вход фазочувствительного вольтметра 3 подаетс  напр жение с дополнительных выходных обмоток опорного трансформатора 2. Одновременно с выхОдного зажима 21 опорного трансформатора 2 на второй вход фазочувствительного вольтметра 3 поступает напр жение с основных выходных обмоток опорного трансформатора 2. При этом на выходе фазочувствительного вольтметра 3 формируетс  сигнал,величина которого зависит от значени  напр жени  источника питающего нап- 55 р жени ,Этот сигнал с выхода фазочувствительного вольтметра 3 подаетс  на сигнальный вход блока 4 умножени . Одновременно напр жение с основ-,

35

45

50

ных выходных обмоток опорного трансформатора 2 выпр мл етс  выпр мителем 8 и поступает на ключ 15.

Импульсный сигнал, вырабатываемый мультивибратором 12 и дифференциру- емый его RC-цепочкой по переднему фронту положительного импульса (отрицательный импульс срезаетс ), запускает формирователь 13 импульсов, который вьщает импульс напр жени  от- рицательной пол рности. В результате срабатывает пусковой узел 5 и вводит в работу блок 4 умножени .Кроме того открываетс  ключ 15, включа  цепь зар да интегратора 9, а ключ 16jBac- принимающий импульс с выхода инвертирующего элемента 14, закрьшаетс , отключа  цепь разр да интегратора 9. Блокирующий узел 6 устанавливаетс  в нерабочее состо ние.При достижении выходным напр жением интегратора 9 уровн  порогового напр жени  источника 11, измен ет свое состо ние компаратор 10 и переводит формирователь 13 в положение, определ ющее образов мне на его выходе импульса напр жени  положительной пол рности. Вследствие этого пусковой узел 5 устанавливаетс  в нерабочее состо ние, ключ 15 закрываетс , а ключ 16, наоборот, открываетс , вызыва  разр д интегратора 9.. Блокирующий узел 6 срабаты- вает и выводит из работы блок 4 умножени  .

При поступлении очередного импуль- са с выхода мультивибратора 12 описанные процессы повтор ютс , в резултате чего на выходе блока 4 умножени  формируютс  импульсы, амплитуда которых пропорциональна напр жению источника питающего напр жени  и напр жению дополнительных выходных обмоток опорного трансформатора 2 при указанном положении Контроль переключател  1 7,а длительность - времени зар да интегратора 9.В случае увеличени  напр жени  источника питающего напр жени  увеличиваетс  амплитуда импульсов на выходе блока 4 умножени , но при этом уменьшаетс  их дли тельность. В случае уменьшени  напр жени  источника питающего напр жени  амплитуда импульсов уменьшаетс ,, а длительность увеличиваетс . В итоге произведение амплитуды на длительность оказываетс  независимьм от величины напр жени  источника питающего напр жени  и при положе

s О 5 0 5 о

0 5

НИИ переключател  17 Контроль сохран ет посто нное значение. Сигнал с выхода блока 4 умножени  поступает на вход блока 7 усилени  и выпр млени , который вьщел ет его среднее значение. Если среднее значению сигнала на выходе блока 7 усилени  и выпр млени  не соответствует величине напр жени  на дополнительных выходных обмотках опорного трансформатора 2, то с помощью блока 18 коррекции восстанавливают заданное значение коэффициента передачи устройства , регулиру  коэффициент усилени  блока 7 усилени  и выпр млени  изменением сопротивлени  переменного резистора блока 18 коррекции. Затем переключатель 17 переключают в положение Измерение, в результате чего на тот же сигнальный вход фазо- чувстЕНтельного вольтметра 3 через переключатель 17 вместо напр жени  дополнительных выходных обмоток опорного трансформатора 2, подаетс  напр жение переменного тока, формируемое на выходе датчика 1 при воздействии на датчик 1 измер емой фи- зическоГ: величинь, и пропорциональное ей по амплитуде. I

Работа устройства в положении переключател  17 Измерение происходит таким же образом, как и в положении переключател  17 Контроль. При этом на выходе блока 7 усилени  и выпр млени ,  вл ющемс  выходом устройства, формируетс  сигнал, среднее значение которого пропорционально измер емой физической величине и не зависит от изменений напр жени  источника питающего напр жени .В то же врем  использование контрол  коэффициента передачи устройства и его коррекции перед измерени ми позвол ют своевременно вы вить и скомпенсировать отклонени  коэффициента, передачи, обусловленные изменением параметров элементов устройства,например , резисторов, конденсаторов в блоке 7 усилени  и выпр млени , при длительной эксплуатации и тем самым повысить достоверность результатов измерени  физических величин.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  физических величин по авт.св. № 1150567, отличающеес  тем, что, с

   512559466

   целью повышени  достоверности ре-тел , дополнительные выходные обмот- зультатов измерени  при длительнойкй опорного трансформатора -присоеди- эксплуатации,в него введены блок кор-иены к другому входу переключател , рекции и переключатель, а опорныйвыход переключател  соединен с сиг- трансформатор снабжен дополнительны- jнальным входом фазочувствительного ми выходными обмотками, соединеннымивольтметра, вход блока коррекции под- последовательно - встречно, причемключен к выходу блока усилени  и выход датчика измер емой величинывыпр млени , а его выход подсоеди- подключен к одному входу переключа-нен к выходу блока умножени .