SU1737350A2 - Устройство дл измерени ускорений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений за счет компенсации температурной погрешности. Цель достигаетс  за счет введени  в индуктивный датчик дополнительных вторичных полуобмоток 11, включенных согласно. При изменении температуры нарушаетс  баланс моста 3 и измен етс  выходное напр жение встречных полуобмоток 11 и схемы 13 вычитани , с которой это напр жение подаетс  на дополнительный вход усилител  10 посто нного тока, выполн ющего функцию сумматора. Таким образом на выходе усилител  10 напр жение не мен етс  при изменении температуры. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  ускорений в услови х воздействи  широкого диапазона температур,

В основном авт. св. Мг 917091 устройст- во дл  измерени  ускорений содержит пре- образовательсвыходным

трансформатором, измерительный мост, одно плечо которого образовано полуобмотками дифференциального датчика, а другое плечо - резистивным делителем, усилитель переменного напр жени , синхронный ключевой демодул тор на операционном усилителе и управл емый ключ в цепи неинвертирующего входа one- рационного усилител , последовательно со- единенные фильтр низких частот и усилитель посто нного тока.

Недостатком указанного устройства  вл етс  низка  точность измерени  при воз- действии температуры, обусловленна  температурной нестабильностью напр жени  питани  и конструктивных элементов дифференциального датчика.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние точности измерений в широком диапазоне температур за счет компенсации температурной погрешности.

Цель достигаетс  тем, что в устройство по авт. св. №917091 введены две вторичные полуобмотки индуктивности, включенные последовательно-согласно, выпр мительна  схема, источник опорного напр жени , схема вычитани , сумматор, причем вторичные полуобмотки индуктивности соединены с выпр мительной схемой, схема вычитани  соединена с источником опорного напр жени , выпр мительной схемой и усилителем посто нного тока, выполн ющим функцию сумматора.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  измерени  ускорений содержит преобразователь 1 с выходным трансформатором 2, измерительный мост 3, одно плечо которого образовано полуобмотками 4 дифференциального индуктивного датчика, а другое плечо - резистивным делителем 5, усилитель 6 переменного на- пр жени , синхронный ключевой демодул тор 7 на операционном усилителе и управл емый ключ 8 в цепи неинвертирующего входа операционного усилител , последовательно соединенные фильтр 9 низких частот и усилитель 10 посто нного тока, выполн ющий функцию сумматора, вторичные полуобмотки 11, выпр мительную схему 12, схему 13 вычитани , источник 14 опорного напр жени .

При воздействии ускорений воздушные зазоры магнитопроводов измен ютс  дифференциально (один - в сторону увеличени , другой - в сторону уменьшени ), соответственно измен ютс  индуктивные сопротивлени  первичных полуобмоток 4. На выходе измерительного моста 3 формируетс  сигнал

,Zu -Zi.2

VL1 - ZL2

где Un - напр жение питани  датчика;

Zu,ZL2 комплексные сопротивлени  полуобмоток , соответственно.

На выходе вторичных полуобмоток 11 формируетс  сигнал

Ki Zt3 + К2 ZL4

Ul-Un(ЈhrЈt).

О)

и2 ип( (2)

ZL-I + ZL2 ; где Un - напр жение питани  датчика;

KI, K2 - коэффициенты трансформации полуобмоток з, соответственно;

Zu,ZL2,ZL3,ZL4 - комплексные сопротивлени  полуобмоток ,,,Ц соответственно .

Первичные (Li,L2) 4 и вторичные (b.U) 11 полуобмотки наход тс  в одинаковых температурных услови х, однако изменение комплексных сопротивлений их (полуобмоток ) от изменени  температуры в силу конструктивных особенностей и пол  допусков будет различно.

Таким образом, сигнал Ui будет нести информацию об измер емом ускорении и температуре, а сигнал U2 несет информацию только о воздействии температуры на констуктивные элементы и материалы датчика .

Устройство дл  измерени  ускорений работает следующим образом,

В исходном состо нии при отсутствии линейных ускорений и в нормальных услови х применени  (температурные) величины индуктивных полуобмоток 4 и 11 датчика равны, измерительный мост 3 сбалансирован и его выходное напр жение равно нулю. Следовательно, равно нулю исходное напр жение демодул тора 7 и фильтра 9 низких частот. Выходное напр жение вторичных полуобмоток 11 датчика равно выходному напр жению источника 14 опорного напр жени . Следовательно, выходное напр жение схемы 13 вычитани  и усилител  10 посто нного тока, выполн ющего функцию сумматора, равно нулю.

При изменении температуры окружающей среды нарушаетс  баланс мостовой схемы 3 и на его выходе, выходе демодул тора 7 и выходе фильтра 9 низких частот по вл етс  напр жение температурной ошибки. Одновременно с изменением выходного напр жени  измерительного моста 3 измен етс  и выходное напр жение вторичных полуобмоток 11 датчика, и выходное напр жение схемы 13 вычитани .

Таким образом, на усилитель 10 посто-  нноготока, выполн ющий функцию сумматора , подаютс  два взаимно компенсирующих напр жени , пропорциональных изменению температуры окружающей среды. В результате на выходе усилител  10 посто нного тока, выполн ющего функцию сумматора, выходное напр жение не изменитс  при изменении температуры окружающей среды.

В предложенном устройстве дл  изме- рени  ускорений по сравнению с известным достигаетс  повышение точности измерени  за счет введени  вторичных полуобмоток , которые несут информацию о воздействии температуры (температурной ошибки), и исключени  ошибки из исходного напр жени  устройства. В результате по вл етс  возможность использовани  устройства дл  измерени  ускорений при значительных изменени х температуры окружающей среды.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  ускорений по авт. св. № 917091, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений за счет компенсации температурной погрешности, в него введены источник опорного напр жени  и последовательно соединенные выпр митель и блок вычитани , выход которого подключен к дополнительному входу усилител  посто нного тока, а другой вход - к выходу источника опорного напр жени , при этом дифференциальный индуктивный датчик выполнен с дополнительными вторичными полуобмотками, включенными согласно и подключенными к входу выпр мител .