SU328335A1 - Лпотнка i - Google Patents

Description

УСТРОЙСТВО дл  ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относитс  к области измерений неэлектрических величин электрическими методами , в частности к устройствам дл  измерени  перемещений, содержащим индуктивные датчики с подвижным ферромагнитным сердечником.

Известны различные схемы включени  индуктивных датчиков. Одной из наиболее распространенных  вл етс  нуль-балансна  схема , содержаща  четыре индуктивных трансформаторных датчика с подвилсным сердечником , обмотки питани  которых соединены последовательно.

Вторична  обмотка первого датчика соединена последовательно и встречно с вторичной обмоткой второго датчика, что обеспечивает вычитание выходных сигналов первого и второго датчиков, причем эти датчики имеют общий сердечник, образу  рабочий дифференциально-траисформаторпый датчик.

Вторична  обмотка третьего датчика соединена последовательно и встречно с вторичной обмоткой четвертого датчика, в результате чего происходит вычитание выходных сигналов третьего и четвертого датчиков, лричем эти датчики имеют общий сердечник, образу  уравновен1иваюп1ий дифференциально-трансформаторный датчик.

между собой и подключены к усилителю напр жени  таким образом, что на в.ходе последнего образзетс  разность сигналов датчиков .

Выход усилител  Св зан с реверсивным двигателем , который перемещает сердечник в уравновешивающе1М дифференциально-трансформаторном датчике до тех пор, пока разность сигналов на входе усилител  не станет

равной нулю. При этом положение сердечника в уравновешивающем дифференциально-трансфор .маторном датчике соответствует положению сердечника в рабочем датчике. В рабочем дифференциально-трансформаторном датчике первый и второй датч1ИСп выполн ют по отношению друг к другу функции ко.мпенсации, в уравновешивающем датчике третий и четвертый датчики - также функции компенсационных датчиков. При этом в

дифференциально-трансформаторных датчиках компенсируетс  составл юща  погрешности от изменени  активного сопротивлени  обмоток под вли нием внешних факторов. Паличие погрешности от изменени  виешних факторов, действующих на рабочий дифференциально-трансформаторный датчик, в известных иуль-балансных схемах объ сн етс  тем, что уравновешивающий дифференциально-трансформаторный датчик находитс  Расположить уравновешивающий датчик с вторичным прибором (усилителем, реверсивным двигателем и т. д.) р дом с рабочим часто не представл етс  возможным при ограниченных габаритах и недоступности объекта измерени  (например, в каналах атомного реактора ). Возможность измерени  быстропротекающих процессов в таких схемах ограничена, что Св зано с временем отработкн вторичным прибором положени  сердечника в уравновсшнвающем датчике. Целью изобретени   вл етс  новыишние наделсности и точности измерений ие1)еме дени11 при воздействии различных внешних факторов . Это достигаетс  тем, что в измерительную схему, кроме рабочего и компенсационного датчиков с сердечниками,введены два компеис ационных датчика без сердечников, причем выходные цепи рабочего датчика и комнеисащюцного датчика без сердеч 1ика :подключены . блоку вычитани , выходные цепи компенсадионного датчика с сердечником и Компеисационного датчика иез сердечнпр а - второму .-блоку.-вычитани , а выходы обоих блоков вычитани  нодсоединены к блоку делени , при этол компеисационный датчик имеет пеподвижиый сердечпик. Рабочий и ком пенсацио-нный датчики расположены в месте измерени  перемещени , а вторичиый прибор (блоки вычнтаии  и делепи ) может быть вынесен на любое рассто ние .. Благодар  такому выполнению устройства выходна  .величина 1змер11тельной схемы пропорциональна только, нзмер емому перемен ению , не зависит от величины активиого и iniдуктивиого сопротивлени  обмоток датчиков, и  вл етс  только функцией относительного положени  иодвижного и неподвилсного сердечников рабочего и компенсационного датчиков . На чертеже показана принциппальна  схема устройства. Устройство включает D себ : рабочий длтЧ1п / с сердечником; компенсационные датчики 2 II 3 без сердечника; компеисационный датчик 4 с пеиодвижпым сердечником; блоки 5 п 6 вычитани ; блок 7 делени . Работает устройство следующим образом. Выходной сигнал от рабочего датчика / и сигнал от компенсационного датчика 2 без сердечника иостунают иа блок 5 вычиганн . Сигнал от комнеисационного датчика } с иеподвижным сердечником и сигнал от второго компенсациоиного датчика 3 без сердечника подаютс  иа блок 6 вычитани . / и компеисационным датчт ом 2 без сердечника к разности сигналов между компенсационным датчиком 4 с неподвижным сердечником и ком-пенсационным датчиком . без сердечпика . Па рабочий датчик действует измер емое 11еремеи1.еиие и виеппшй фактор, па комнеисационные - только виеиший фактор. Датчики питаютс  от одиого источника (первичные обмотки датчиков соедипешл |носледовательио ), при этом компенсируетс  погрепнюсть от изменени  напр жени  иитаии . Когда все датчики идентичны по геометрическим размерам п параметрам обмоток, при вычитаиип сигиалов происходит взаимна  компенсаци  составл ющих , иропорциональиых активному и индуктивному сопротиплеппю обмоток катушек без сердечников , а ири делении разпостпых сигналов - взаимна  компенсаци  составл юи,пх сигпала , пропорциональных индуктивному сонротнвленню обмоток, завнс и1,ему от магн1ггной нроницаемости сердечников. Выходной снгнал устройства при этом пропорциоиалеи только отношеиию геометрических величин положени  подвижного и неподвижного сердечников в катушках. Первичные обмотки рабочего датчика, компеисацчоппых датчиков без сердечников, комиеисациоииого датч1 ка с ненодвижным сердечннком (устанавливаемых в месте измереии  перемещений) соедииены гюследовательио . Вторичные обмотки датчиков присоединены , cooTiteTCTBCHHo к блокам вычитани . В качестве блоков вычитани  использованы симметричиые мостовые с.чемы с активными илечами. Ири иодаче иа диагонали моста двух сигиалов с одиого из плеч снимаетс  иапр жение , цропорциональное разности этих с 1гналов. Сигналы от датчиков иредварительно выпр мл ютс , так как, во-первых, измерение отношени  сигналов проще производить иа посто нном токе, во-вторых, исключаетс  погрешность от сдвига (j)a3 между сигналами датчиков, и, в-третьих, происходит взаимна  разв зка обмоток датчиков. Операци  делени  осуществл етс  нрп цомощи блока делепи  в виде логометра посто ииого тока, вынолпениого па базе электронного нотенц шметра ЭГ1П-09. Иа реохорд потенциометра нодаетс  разностный сигнал с одного моста (реохорд используетс  непосредстпенно как одно из нлеч моста), а на движок реохорда поступает разностный сигнал с другого моста. Положение движка иа реохорде (т. е. отсчет по шкале ирибора) ироиорциоиальпо отПредмет из обретени 

Устройство дл  измерени  перемещений, содержаш;ее индуктивные рабочий и компенсационный датчики с сердечниками, отличающеес  тем, чго, с целью новышени  точности измерени , в нем установлены две компенсационные катушки, нричем выходные цени рабочего датчика и одной комненсационной катушки подключены к первому блоку вычитани , выходные цепи компенсационного датчика и другой компенсационной катушки подключеиы к второму блоку вычитани , а выходы блоков вычитани  нодключены к блоку делени .

.L ..