SU756182A1

SU756182A1 - Линейный преобразователь перемещений в амплитуду синусоидального напряжения 1

Info

Publication number: SU756182A1
Application number: SU772496501A
Authority: SU
Inventors: Yurij Morgunov; Viktor K Shakurskij
Original assignee: Tolyattinsk Polt Inst
Priority date: 1977-06-20
Filing date: 1977-06-20
Publication date: 1980-08-15

Description

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к конструкции линейных преобразователей перемещений в амплитуду синусоидального напряжения.

Известны преобразователи малых линейных перемещений с использованием в качестве чувствительного элемента чашки броневого сердечника с обмоткой и дискового якоря, выполненных из феррита [1].

Недостатком этого преобразователя является нелинейность его характеристики, а следовательно малый рабочий диапазон. щ

Наиболее близким по своей технической сущности является линейный преобразователь перемещений в амплитуду синусоидального напряжения, содержащий источник опорного напряжения, стабилизированный по амплитуде и частоте, переходный транс- ¹⁵форматор, первичная обмотка которого подключена к выходу источника опорного напряжения, параллельный колебательный контур, образованный конденсатором и обмоткой индуктивного датчика перемещений, 20 последовательную цепь, состоящую из вторичной обмотки переходного трансформатора и второго конденсатора и операционный усилитель, неинвертирующий вход ко2

торого соединен с одним из выводов колебательного контура [2].

Указанный преобразователь имеет расширенный динамический диапазон, однако характерным для него является недостаточная технологичность настройки на линейность. Это объясняется тем, что подстройку линейности, например, при смене датчика можно вести ступенчато, что приводит к большим ошибкам, а также с использованием генератора, перестраиваемого по частоте или переходного трансформатора с перестраиваемой взаимоиндуктивностью, что весьма сложно.

Цель изобретения — повышение технологичности настройки.

Поставленная цель достигается за счет того, что преобразователь снабжен регулируемым аттенюатором с высокоомным выходом, последовательная цепь включена между вторым выводом резонансного контура и инвертирующим входом дифференциального усилителя, а регулируемый аттенюатор включен между выходом дифференциального усилителя и точкой соединения второго конденсатора со вторичной обмоткой переходного трансформатора.

756182

На фиг. 1 изображена принципиальная

электрическая схема описываемого преобразователя; на фиг. 2 — его эквивалентная

электрическая схема.

Линейный преобразователь перемещения в амплитуду синусоидального напряжения содержит источник опорного напряжения 1, стабилизированный по амплитуде и частоте, переходный трансформатор 2, параллельный колебательный контур, образованный конденсатором 3 и обмоткой индуктивного датчика 4 перемещений, последовательную цепь, состоящую из вторичной обмотки переходного трансформатора 2 и конденсатора 5, дифференциальный усилитель 6 и регулируемый аттенюатор 7 с высокоомным выходом. Аттенюатор 7 содержит переменный резистор 8 и высокоомный резистор 9, обеспечивающий условие высокоомного выхода.

При таком включении элементов в схеме преобразователя возникает положительная обратная связь, которая приводит к созданию имитированной емкости, включенной между точкой соединения первого конца вторичной обмотки трансформатора 2, и второго конденсатора 5 и первой точкой колебательного контура. Эквивалентная схема линейного преобразователя представляет собой резонансную цепь, имеющую два резонанса: последовательный и параллельный. Резонансная цепь включает конденсатор 10, источник ЭДС 11 стабилизированный по амплитуде -и частоте, параллельный колебательный контур, состоящий из конденсатора 3 и обмотки индуктивного датчика перемещения 4, второй конденсатор 5, вход дифференциального усилителя 6. Конденсаторы 10 и 5 отключены со стороны источника ЭДС 11 параллельно, причем конденсатор 10 выполняет роль подстроечного элемента. Вход дифференциального усилителя 6 включен последовательно с конденсатором 5, который вместе с имитированным конденсатором 10 составляет емкостной делитель тока.

Преобразователь работает следующим образом.

При изменении индуктивности датчика 4, в результате перемещения якоря, частоты последовательного и параллельного резонансов изменяются, увеличиваются при уменьшении индуктивности датчика и уменьшаются при ее увеличении. При этом вся частотная характеристика преобразователя смещается вправо или влево по оси частот. И так как при этом частота источника опорного напряжения постоянная,изменение индуктивности датчика 4 приводит к изменению напряжения на выходе дифференциального усилителя 6. Перемещение движка резистора 8 вверх увеличивает фактор положительной обратной связи, что эквивалентно увеличению имитированной емкости. Перемещение движка резистора 8 вниз

приводит к противоположному эффекту. При некоторой стабилизированной частоте источника опорного напряжения, заданных параметрах параллельного колебательного контура, т. е. параметрах, обеспечивающих выбор точки условного нуля преобразователя, плавное изменение величины имитированной емкости позволяет выбрать соответствующую частоту последовательного резонанса так, что резонансная цепь приобретает линеаризующие свойства.

Таким образом, благодаря тому, что в конструкцию преобразователя введен регулируемый аттенюатор с высокоомным выходом, последовательная цепь включена между вторым выводом резонансного контура и инвертирующим входом дифференциального усилителя, а регулируемый аттенюатор включен между выходом дифференциального усилителя и точкой соединения второго конденсатора с вторичной обмоткой переходного трансформатора, удалось повысить технологичность настройки преобразователя на линейность, например, при замене индуктивного датчика или при смене рабочей частоты источника опорного напряжения.

Claims

Формула изобретения

Линейный преобразователь перемещений в амплитуду синусоидального напряжения, содержащий источник опорного напряжения, стабилизированный по амплитуде и частоте, переходный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к выходу источника опорного напряжения, параллельный колебательный контур, образованный конденсатором и обмоткой индуктивного датчика перемещений, последовательную цепь, состоящую из вторичной обмотки переходного трансформатора и второго конденсатора и операционный усилитель, неинвертирующий вход которого соединен с одним из выводов колебательного контура, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности настройки, он снабжен регулируемым аттенюатором с высокоомным выходом, последовательная цепь включена между вторым выводом резонансного контура и инвертирующим входом дифференциального усилителя, а регулируемый аттенюатор включен между выходом дифференциального усилителя и точкой соединения второго конденсатора с вторичной обмоткой переходного трансформатора.