SU1747869A1 - Microdisplacement differential inductive transducer - Google Patents
Microdisplacement differential inductive transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1747869A1 SU1747869A1 SU4787719A SU4787719A SU1747869A1 SU 1747869 A1 SU1747869 A1 SU 1747869A1 SU 4787719 A SU4787719 A SU 4787719A SU 4787719 A SU4787719 A SU 4787719A SU 1747869 A1 SU1747869 A1 SU 1747869A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- converters
- converter
- output
- resistors
- inductance
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных и угловых перемещений . Цель изобретени - повышение точности измерени перемещений за счет устранени нелинейности функции преобразовани . В устройстве, содержащем дифференциальный индуктивный датчик, включающий два преобразовател индуктивного типа и корь, установленный в зазоре между ними, два вторичных преобразовател и измерительный прибор, каждый вторичный преобразователь выполнен в виде операционного усилител с рези- стивной обратной св зью по инвертирующему входу, двух резисторов, соединенных с его пр мым и инвертирующим входами, и конденсатора, подключенного параллельно обмотке катушки индуктивности первичного преобразовател , а в качестве измерительного прибора использован фазометр. 1 ил. w ЁThe invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear and angular movements. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of displacements by eliminating the non-linearity of the conversion function. In the device, which contains a differential inductive sensor, which includes two converters of the inductive type and measles installed in the gap between them, two secondary converters and a measuring device, each secondary converter is designed as an operational amplifier with resistive feedback on the inverting input, two resistors connected to its direct and inverting inputs, and a capacitor connected in parallel to the winding of the inductance of the primary converter, and as a meter th phase meter device used. 1 il. w Ё
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени небольших линейных и угловых перемещений.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure small linear and angular movements.
Известен датчик, содержащий первич- ,ный преобразователь индуктивного типа, состо щий из двух индуктивно несв занных катушек, включенных в схему генератора.A sensor is known that contains a primary, inductive type transducer consisting of two inductively unrelated coils included in a generator circuit.
Это решение позвол ет линеаризовать функцию преобразовани , но требует выполнени определенной зависимости измерени индуктивностей от перемещени . Дл этой цели в датчик введены специальные регулировочные приспособлени , позвол ющие добиватьс нужного положени катушек в процессе настройки. Подобное решение усложн ет конструкцию датчика, увеличивает его габариты и ограничивает его точность.This solution allows the linearization function to be linearized, but requires a certain dependence of the inductance measurement on the displacement. For this purpose, special adjusting devices have been introduced into the sensor, which make it possible to achieve the desired position of the coils during the adjustment process. Such a solution complicates the design of the sensor, increases its dimensions and limits its accuracy.
Известно другое техническое решение, позвол ющее линеаризовать функцию преобразовани любого параметрического преобразовател , в том числе и индуктивного, за счет коррекции нелинейности функции- преобразовани во вторичном преобразователе и представлением информации на его выходе в виде фазы гармонического сигнала .Another technical solution is known that allows linearizing the conversion function of any parametric converter, including inductive, by correcting the nonlinearity of the conversion function in the secondary converter and presenting information at its output as a phase of a harmonic signal.
Наиболее близким по числу общих признаков и характеру решаемой задачи вл VJThe closest in number of common features and the nature of the problem being solved is ow vj
VI 00 VI 00
о оoh oh
етс датчик индуктивного типа с переменным воздушным зазором, содержащий два первичных преобразовател , каждый из которых выполнен в виде сердечника с кэтуш- кой и корем, два вторичных преобразовател и измерительный прибор - микроамперметр. Обе катушки первичного преобразовател подключены одним концом к источнику синусоидального напр жени , а измерительный прибор регистрирует амплитуду разности токов, вытекающих из вторых концов катушек.An inductive type sensor with a variable air gap, containing two primary converters, each of which is made in the form of a core with a catushka and a bark, two secondary converters, and a measuring device — a microammeter. Both primary transducer coils are connected at one end to a sinusoidal voltage source, and a measuring instrument records the amplitude of the current difference flowing from the second ends of the coils.
Такое решение позвол ет существенно снизить нелинейность функции преобразовани датчика, так как обеспечивает обратную зависимость индуктивности от перемещени .Such a solution significantly reduces the non-linearity of the transducer transform function, since it provides the inverse dependence of inductance on displacement.
Недостаток данного решени состоит в следующем1 при малых габаритах первичного преобразовател (относительно большом изменении проводимости воздушного зазора ) существенное вли ние на линейность функции преобразовани оказываюттэкие факторы как: выпучивание пол в воздушном зазоре преобразовател и наличие магнитного потока рассе ни в катушке индуктивности преобразовател .The disadvantage of this solution is the following1 with small dimensions of the primary converter (relatively large changes in the conductivity of the air gap) significant factors such as: buckling of the floor in the air gap of the converter and the presence of magnetic flux in the converter inductance of the converter have a significant effect on the linearity of the conversion function.
Цель изобретени - повышение точности датчика путем снижени его нелинейности .The purpose of the invention is to improve the accuracy of the sensor by reducing its non-linearity.
Указанна цель достигаетс тем, что каждый вторичный преобразователь содержит дифференциальный операционный усилитель (ОУ), конденсатор, подключенный параллельно к обмотке каждой катушки индуктивности первичного преобразовател , образующий параллельный резонансный контур, подключенный параллельно неинвертирующему входу ОУ, резистор, включенный между выходом источника синусоидального напр жени и неинвертирующим входом ОУ, резистор, включенный между выходом ОУ и его инвертирующим входом и резистор, включенный между выходом источника синусоидального напр жени и инвертирующим входом ОУ. а в качестве измерительного прибора используетс фазометр, входы которого подключены к выходам ОУ. Из введенных признаков видно, что вторичный преобразователь осуществл ет преобразование индуктивности первичного преобразовател в фазу синусоидального сигнала. Это преобразование имеет функциональную зависимость, близкую к обратной функциональной зависимости первичного преобразовател , что обеспечивает линеаризацию функции преобразовани датчика.This goal is achieved by the fact that each secondary converter contains a differential operational amplifier (OU), a capacitor connected in parallel to the winding of each inductor coil of the primary converter, forming a parallel resonant circuit connected in parallel to the non-inverting input of the op-amp, resistor connected between the output of sinusoidal voltage source and non-inverting input of the op-amp, resistor connected between the output of the op-amp and its inverting input, and a resistor connected between the output of the source of the sinusoidal voltage source and OU inverting input. and a phase meter, the inputs of which are connected to the outputs of an op-amp, is used as a measuring instrument. From the entered features, it can be seen that the secondary transducer converts the inductance of the primary transducer into the phase of a sinusoidal signal. This transformation has a functional dependence close to the inverse functional dependence of the primary converter, which ensures the linearization of the transducer's conversion function.
На чертеже представлена функциональна схема датчика.The drawing shows the functional diagram of the sensor.
Схема содержит генератор 1 синусоидального напр жени , катушки 2 и 5 индуктивности первичных преобразователей, корь 3, дифференциальный индуктивныйThe circuit contains generator 1 of sinusoidal voltage, coils 2 and 5 of inductance of primary converters, measles 3, differential inductive
преобразователь 4, резисторы б и 7, образующие отрицательную обратную св зь ОУ, резистор 8, конденсатор 9. ОУ 10, вторичные преобразователи датчика 11 и 13, фазометр 12.converter 4, resistors b and 7, forming the negative feedback of the op-amp, resistor 8, capacitor 9. op-amp 10, secondary transducers of the sensor 11 and 13, phase meter 12.
Устройство выполнено следующим образом .The device is as follows.
Катушки индуктивности первичного преобразовател намотаны на П-образных сердечниках пр моугольного сечени , замкнутые подвижным корем, расположенным в воздушном зазоре между катушками и соединенным с контролируемым объектом. Якорь перемещаетс в направлении X. Обмотки катушек индуктивностей соединеныThe inductance coils of the primary converter are wound on the U-shaped cores of rectangular cross-section, closed by a movable crust located in the air gap between the coils and connected to the object being monitored. The armature moves in the X direction. The windings of the inductors are connected
со вторичными преобразовател ми (контакты 2 и 3) Выход источника синусоидального напр жени соединен со входом вторичных преобразователей (контакты 1) Входы фазометра соединены с выходами вторичныхwith secondary transducers (pins 2 and 3) The output of the sinusoidal voltage source is connected to the input of the secondary transducers (contacts 1) The phase meter inputs are connected to the outputs of the secondary
преобразователей (контакты 4).converters (pins 4).
Использование вторичного индуктивно- фазового преобразовател в совокупности с индуктивным первичным преобразователем позвол ет получить существенно нижеThe use of a secondary inductive-phase converter in conjunction with an inductive primary converter allows to obtain significantly lower
нелинейность функции преобразовани датчика, чем в случае с использованием вторичного преобразовател индуктивности в амплитуду тока (в этом случае нелинейность функции преобразовани в основном определ етс нелинейностью индуктивного пре- образовател ). Экспериментально подтверждено, что можно снизить нелинейность преобразовани датчика более чем на пор док,nonlinearity of the transducer conversion function than in the case of using a secondary inductance to current amplitude converter (in this case, the nonlinearity of the conversion function is mainly determined by the nonlinearity of the inductive transducer). It has been experimentally confirmed that it is possible to reduce the non-linearity of the sensor conversion by more than a factor of
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4787719A SU1747869A1 (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Microdisplacement differential inductive transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4787719A SU1747869A1 (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Microdisplacement differential inductive transducer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1747869A1 true SU1747869A1 (en) | 1992-07-15 |
Family
ID=21494268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4787719A SU1747869A1 (en) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | Microdisplacement differential inductive transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1747869A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452917C1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт спектроскопии РАН | Inductive measuring transducer |
| RU2561244C2 (en) * | 2013-07-02 | 2015-08-27 | Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис" | Distance meter for measuring of distance between sensor and conducting material object |
-
1990
- 1990-01-31 SU SU4787719A patent/SU1747869A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Приборы и системы управлени N 9, 1978, с. 28-29. Квартин М.И.. Электромеханические и магнитные устройства автоматики. М.: Высша школа, 1979, с. 82, рис. 73. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2452917C1 (en) * | 2010-09-23 | 2012-06-10 | Учреждение Российской академии наук Институт спектроскопии РАН | Inductive measuring transducer |
| RU2561244C2 (en) * | 2013-07-02 | 2015-08-27 | Закрытое акционерное общество "Газприборавтоматикасервис" | Distance meter for measuring of distance between sensor and conducting material object |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5412317A (en) | Position detector utilizing absolute and incremental position sensors in combination | |
| US4013986A (en) | Inductive transducer for rectilinear or rotational displacement | |
| KR100654790B1 (en) | Stroke sensor | |
| SU1747869A1 (en) | Microdisplacement differential inductive transducer | |
| US4075551A (en) | Inductive displacement sensor | |
| JP4810021B2 (en) | Position detection device | |
| JP4464517B2 (en) | Position detection device | |
| RU1812420C (en) | Induction movement transducer | |
| RU2367902C1 (en) | Inductance motion sensor | |
| JP4115036B2 (en) | Liquid level detector | |
| KR200447498Y1 (en) | Linear variable diffrential transformer in feedback coil | |
| SU1383087A1 (en) | Device for measuring linear displacements | |
| Saxena et al. | Differential inductive ratio transducer with short-circuiting ring for displacement measurement | |
| RU61067U1 (en) | INDUCTIVE FREQUENCY TRANSMITTER | |
| Zhang et al. | Design of an inductive long displacement measurement instrument | |
| Wisetphanichkij | Near full stroke length linear range enhancement circuit for linear variable differential transformer (LVDT) | |
| RU2168182C1 (en) | Contact free measuring electric current transducer | |
| SU1508091A1 (en) | Contactless transducer of linear displacements | |
| SU826384A1 (en) | Displacement-to-code converter | |
| SU694766A1 (en) | Device for measuring displacement | |
| SU1737259A1 (en) | Displacement measuring device | |
| SU591695A1 (en) | Inductive linear displacement transducer | |
| SU1052841A1 (en) | Inductive transducer of linear displacement | |
| SU476439A1 (en) | Transformer Linear Motion Sensor | |
| SU750263A1 (en) | Apparatus for measuring wall thickness of non-magnetic articles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20080201 |