SU625128A1 - Емкостной трансформаторный мост дл измерени перемещений - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть испол эовано дл  измерени  линейных и углвых перемещений, рассто ний, углов,

Известны устройства дн  измерени  перемещений, соде- жащие емкостной преобразователь l|.

Недостаток известных устройств заключаетс  в низкой точности и узко диапазоне измерени .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  емкостной трансформаторный мост дл  измерени  перемещений, содержащий трансформатор напр жени , усилитель сигнала неравновеси  и дифференциалный емкостной преобразователь с переменной площадью пластин, две из которых  вл ютс  дифференциальными, а треть  - общей 2.

Недостаток известного емкостного трансформаторного моста заключаетс  в низкой точности измерени , обуслоленной неравномерностью электрического пол  в зазоре между пластинами дифференциального преобразовател . Последнее вызвано тем, что все три пластины дифференциального преобразовател  в известном устройстве наход тс  под разными потенциалами.

Дл  улучшени  линейности и повышени  точности измерени , перемещений емкостной трансформаторный мост дл  измерени  перемещений снабжен дифференциальным трансформатором (компаратором ) тока, две встречные обмотки которого включены между соответствующими дифференциальными пластинами емкостного преобразовател  и одним из кондов вторичной обмотки трансформатора напр жени  (общей точкой), другой конец вторичной обмотки трансформатора напр жени  соединен с общей пластиной преобразовател , а усилитель сигнала неравновеси  соединен с указательной обмоткой дифференциального трансформатора тока.

Claims (2)

1. кроме того, емкостной трансформаторный мост снабжен образцовой мерой емкости, а дифференциальный трансформатор тока снабжен дополнительной нерегулируемой обмоткой, один конец образцовой меры емкости соединен с общей точкой через дополнительную обмотку дифференциального трансформато )а, а второй - через .регулнруемую вторичну обмотку трансформатора напр жени . 3 На чертеже дана принципиальна  .схема емкостного трансформаторного моста дл  измерени  перемещений. Мост содержит трансформатор 1 напр жени  с нерегулируемой 2 и регулируемой 3 вторичными обмотками, дифференциальный емкостной преобразователь 4 с общей 5 и дифферекциальными б и 7 пластинами, подключенный общей пластиной 5 к одному концу нерегулируемой обмотки 2 тран форматора 1 напр жени  дифференциальный трансформатор 8 тока с обмотками 9-12, подключенный своими встречно включенными обмотками межд соответствующими дифференциальными пластинами 6 и 7 преобразовател  и вторым концом обмотки 2 трансформат ра I напр жени  (общей точкой), образцовую меру 13 емкости, подключенную своими двум  выводами к общей точке через обмотку 3 трансформатора напр жени , и обмотку 11 диф ференциального трансформатора 8 тока , а также усилитель 14 сигнала неравновеси , ко входу которого подключена указательна  обмотка 12. Устройство работает следующим образом. Если обща  пластина 5 находитс  строго в среднем положении, емкости с общей пластины 5 на каждую из дифференциальных пластин би -7 равн Так как эти емкости наход тс  под равными потенциалами,равны и токи, протекающие через эти емкости. Протека  по обмоткам 9 и 10 дифференциального трансформатора 8 тока, эти токи создают два равных и проти вофазных магнитных потока. В резуль тате сигнал, наводимый в указательную обмотку 12, равен нулю и мост уравновешен при условии, что ток, протекающий через образцовую меру 13 емкости, равен нулю, т.е. число витков регулируемой, обмотки 3 транс форматора 1 напр жени  равно нулю . При.смещении общей пластины 5 преобразовател  4 относительно сред ней линии между дифференциальными пластинами 6 и 7 возникает неравенс во дифференциальных емкостей, а сле довательно токов и магнитных потоко дифференциальных обмоток трансформа тора 8 тока. Дифференциальный магни ный поток в сердечнике при этомпро порционален измер емому перемещению Этот магнитный поток уравновешивает при помощи магнитного потока, возни кагацего при протекании тока образцо вой меры 13 емкости через дополнительную обмотку 11 дифференциальног трансформатора 8 тока. Измер емое перемещение отсчитываетс  по равновесному значению числа витков регулируемой обмотки 3 трансформатора 1 напр жени . В точке равновеси  моста магнитн поток в сердечнике дифференциальног трансформатора 8 тока и напр жение на всех его обмотках равно нулю. Поэтому дифференциальные пластины 6 и 7 преобразовател  наход тс  под нулевым потенциалом, а обща  - под потенциалом вторичной обмотки 2 трансформатора 1 напр жени . Последнее обсто тельство позвол ет обеспечить в высокой степени однородное поле в зазоре преобразовател , и, тем самым, существенно повысить линейность и точность измерени  перемещени  . Экспериментальна  проверка предложенного устройства дл  случа  измерени  угловых перемещений показала, что погрешность измерени  перемещений может быть снижена до величины, меньшей дес ти угловых секунд. Формула изобретени  1. Емкостной трансформаторный мост дл  измерени  перемещений, содержащий трансформатор напр жени , усилитель сигнала неравновеси , дифференциальный емкостной преобразователь с переменной активной площадью пластин, ,две .из которых  вл ютс  дифференциальными; треть  - общей, о-т л ич а ю. щ и и с   тем, что, с целью улучшени  линейности и повышени  точности измерени , он снабжен дифференциальным трансформатором (компаратором ) тока, две встречные обмотки которого включены между соответствующими дифференциальными пластинами емкостного преобразовател  и одним концом вторичной обмотки Трансформатора напр жени  (общей точкой), другой конец вторичной обмотки трансформатора напр жени  соединен с общей пластиной преобразовател , а усилитель Ьигнала неравновеси  соединен с указательной обмоткой дифференциального трансформатора тока.
2. 2. Емкостной .трансформаторный мост дл  измерени  перемещений по п.1, отличающийс   тем, что он снабжен образцовой мерой емкости, дифференциальный трансформатор тока снабжен дополнительной нерегулируемой обмоткой , трансформатор напр жени  снабжён регулируемой вторичной обмоткой, один конец образцовой меры емкости соединен с общей точкой через дополнительную обмотку дифференциального трансформатора тока, а второй-через регулируемую обмотку трансформатора напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Ацюковский В.А. Емкостные преобразователи перемещени  . М.-Л. Энерги  , 1966. a.P.C.P.KoEfendaBe.CapoicUive diap acemetil trcKKsdusef-s «/Uw higk accuracy and resoEotioit.JourHoiE of Scierfliiic 0«elrumertls.(Jour4taE of Physics E)1960. Seeiee2,VoBume 1.