SU783570A1 - Преобразователь линейных перемещений - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, дл  измерени  и контрол  линейных перемещений подвижных объектов, наход щихс  в сложных эксплуатационных услови х Известно устройство дл  измерени  линей- . ных перемещений 1, содержащее два идентичных (основной и дополнительный) преобразовател , помещенных в одинаковые эксплуатащюнные услови  и питающиес  от общего источника напр жени  переменного тока.Это устройство содержит также блок коррекции, на входы которого подаютс  сигналы обоих преобразователей и в котором осуществл етс  деление указанных сигналов с целью исключени  погрещностей , обусловленных изменением внешних условий работы (температуры и колебаний напр жени  питани ), вследствие чего выходной сигнал устройства зависит практически лишь от контролируемого перемещени . Однако, вследствие иеидентишости условий, в которых наход тс  измерительные системы преобразователей, из-за значительного зазора между ними, различного характера св зи основнего и дополнительного преобразователей с перемещающимс  объектом (дополнительный не св зан с ним), а также из-за неидентичности коэффициентов передачи обоих преобразователей, возникающей в процессе их изготовлени , точность измерени  перемещений устройства недостаточна , особенно в услови х значительных перепадов температур и изменений других деста шизирующих факторов. Наиболее близким по технической сущвостн  вл етс  преобразователь литйных перемещений , содержащий сердечник Н-образной формы с трем  обмотками возбуждени , одна из которых расположена вдоль образующей этого сердечника на его среднем стерхсне, а две других - короткозамкнутые - намотаны через отверсти  в среднем стержне на концах оерде ика так, что их шюскости перпендикул рны к потокам рассеивани  тортовых участков сердечника , и двум  соединенными последовательно согласно пр моугольиыми измерительными обмотками , выполненными плоскими ка подвижных отиосителыю сердечника каркасах , и генератор дл  Ш1таш{  обмотки в.озбуждени  (2. 378 Недостатком этого преобразовател   вл етс  низка  точность, обусловленна  зависимостью выходного сигаала от колебаний напр жени  тетани  к изр.Генеки  свойств сердечника при ко лебаки х температур. Целью изобретени   вл етс  повышеи35; го носш . Преобразователь снабжен двум  еоеданешша-ш последовательно согласие цопо  ш епшыъ/ш Плоскими пр моугольными обмоткагж, уас оложeш ы ш на подаиш-лых каркасах измерительных обмоток, и блоком угфавлени  еадшитудой вы-, ходного шпр жетш генератора, включенным между выходом дсп:-;чпштельль х обмоток к входом генератора, а блок управлени  выполнен КЗ генератора отюрного напр ж ш , вьшр мкюл , вход которого соединен с выходом .гюпол:нителшых оомоток, и компаратора, вхо,о;ь5 которого соединены с вьгходами: генератора опориого шпр женн  и Еьшр мител , а выход - с входом генератора. На чертйже призедека стр -т-:турна  схема преобразовател  линейных перемещений. Преобразователь содерж55Г генератор I. с уиравл емым делителем 2 иапр жзна., кодключенный к ойглотке 3 Бозбужде.ии , расположенной вдоль обр.}зующей среднего стержн  сер.дечНйка 4 Н-рбра:шой формы, две корогкоэамкнуТЫ5 обмотки S, б возбужде Р:Ш, намотанные черза огв рсиг  в средаем стер фе на кощах сер деч1-шка так, -.то их шюсхосш перпе дажул рны к потокам рассеивани  бордовых уч Л1коР сердечшиса , две ссед.}1не;;1ные .тель5ю согласно пркысгутопъкые нз -герительные об. отки 7 8, вьшолнешьме плсскнлШ на подвих ных относ тел&но сер.де-шика каркасах 9, 10, докол адтзл Bbse штоские пр моугольные соединенные последовательно согласно обмоткк 11, 12, располо согшые на подвижных каркасах 9, 10 и подключенные к блоку 13 управлени . Блок 13 управле ж  содержит тенерэ.тор 14 опорного напр жени , ыпрт ттепъ 15, вход которого соединен с выходом, дополйительньгх обмоток, к компаратор 16,-входы которого соединены с выходагуш генератора опорного напр жени  и вы .п , а выход - с входом тенераторз L Преобразователь работает следуюшдм образом При подаче синусоидального напр жени  от -I генератора i, через упракл- емы  делитель 2 напр жени  в обмотку 3 возбуждени , в рабочем зазоре сердечника 4 создаетс  переменный магнитный поток Ф„. Тогда величины потоков проиизывйюишх измерительные 7, 8 и дополни тельные И, 12 обмотки будут соответственно равны н B -S -sincot,(1) Ф .5 .sino,,t,(2) де В - амплитудное значение магнитной индукидп в рабочем зазоре; S,,, Зд соот етственно площади измерительной и дополнительной обмоток , пролизываемые магнитным потоком; irj - частота кчтающего йапр жеш-; . Прзобрйзоватйль вьшсзлиен хаким образом, то Зд в процессе изме| еш   перемещений осаетс  величиной посто кной, поэтому ЭДС, аводимое в дополнительных обмотках ii, 1,2 е зевнси от перемещени  штокз из дерйтельной обмоткн 7 ,8 и определ етс  кз выраженк  VSpB. coswt, суммарное Ф:сло ЗИТКОЕ допол;актельнь (х . Зна , .что % , лшрина из дополгглтел где а ных обмоток; дакна каждой из дополнительных обр.ОТОК. Выражешге 3 мсжко записать Uj, -соШ8-ХдВ|„.coswt,,(5) а так как в правой част ныражегОЕЯ (S) сто т величины, не зав с щие от измер емого перемещени , то величина и„ посто кма к не зависит от леремешаки . При изменении внешних условий работы мен ютс  магнитные свсйс-гва ферромапшгйого сердечника 4, Б реэу71ыате чего йзмен глсй . магнитной инд,зжщ1И 3 рабочем зазоре, поэтому мешгетск -л значение Уд. Однако под действием системы отр1дателькой обратной св зи, сосго 5цей из выпр мител  напр жениЕ) комйар.тора напр жени , источника опорного н Ер жегщ , путем изменени  коэффициента передаш управл емого делител  напр жент   шаченке и, стабилизируетс . Так как величина ЭДС, наводимой в измерительных , обмотках, определ етс  вырзжеш1ем ы Wg- а cossjj t Xjj, суммарное число вкткоа изме{лйгельных обмоток, Хд - дп1ша учлстка из 1Ймерительньзх обмоток, наход щегос  в рабочем л агкитном задоре ., фактически вели-шна иэмер ;емого перемешзки , тс, использу  выражение 5, получить откуда БЕДНО, что при , W ,х„ - посто нных в процессе измерени  ; стзбилизацни отрицательной обратной св зью величины U, значение и., не зависит от изменг1ш  внешних условий работы, а . вл етс  лишь функцией перемещ ни  Xjj, вследствии стабилизации в процессе измерени  коэффициента наклона К выходной статической характеристики преобразовател 

wW,-а-В. coswt

и

m

Claims (2)

1.Ноткин Ю. А., Христолюбов В. А. Устройство коррекции сигналов дифференциальнотрансформаторных датчиков. - Приборы и системы управлени , № 6, 1976, с. 25.

2..Авторское свидетельство СССР № 476439, кл. G 01 В 7/00, 1973 (прототип).