SU877319A1 - Способ измерени перемещений и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

(54) .СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

I

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  перемещений подвижных объектов.

Известен способ измерени  перемещений с помощью индуктивных датчиков, содержащих две измерительные обмотки, включенные последовательно и запитанные от стабилизированного источника питани  переменного тока. В ходе измерений сравни- вают падени  напр жени  на этих обмотках и по их разности суд т о контрол.ируемом перемещении IJ..

Недостаток такого способа измерений - нелинейность и невозможность задани  нулевой точки отсчета, так как обе обмотки датчика  вл ютс  измерительными.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому способу измерени  перемещений с помощью индуктивного датчика , содержащего последовательно соединенные измерительную и компенсационную обмотки, подключенные к источнику питани  переменного тока датчика, заключающийс  в том, что сравнивают падени  напр жени  на измерительной и компенсационной обмотках и по их разности суд т о контролируемом перемещении 2).

Дл  осуществлени  этого способа исполь зуетс  устройство дл  измерени  перемещений , содержащее индуктивный датчик с последовательно соединенными измерительной и компенсационной обмотками и подключенные к этим обмоткам источник пиS тани  переменного тока датчика и алгебраический сумматор. В алгебраическом сумматоре осуществл етс  сравнение (вычитание ) падений напр жений на измеоительной и компенсационной обмотках. Выходной сигнал регистрируетс  с помощью от10 счетного блока, подключенного к алгебраическому сумматору (3).

Недостаток способа и реализующего его

устройства дл.  измерени  перемещений -

значительна  нелинейность выходной зави симрсти, св зывающей указаиную разность

tS напр жений и перемещений. .

Цель изобретени  - повышение линейности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что стабилизируют падение напр жени  на измерительной обмотке путем изменени  напр жени  источника питани  переменного тока датчика, а устройство дл  измерени  перемещений снабжено цепью обратной св зи , включенной между измерительной обмоткой и источником питани  переменного тока датчика и состо щей из блока сравнени  и подключенного к одному из его входов источника опорного иапр жеии , источ-, ник питаии  переменного тока датчика выполнен регулируемым d включает в себ  генератор и управл емый усилитель.

На чертеже изображено устройство дл  измерени  перемещений, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит индуктивный датчик 1, последовательно соединенные измерительиа  обмотка 2 и компеисациониа  обмотка 3 которого подключены к источнику 4 питани  переменного тока датчика. Потенциальные концы обмоток 2 и 3 подсоединены к алгебраическому сумматору 5, в котором происходит сравнение (вычитание) падений напр жений на измерительной обмотке -2 и компенсационной обмотке 3. Рбмотки 2 и 3 размещены на магнитопроводах 6 и 7. Между измерительиой обмоткой 2 и источником 4 питани  переменного тока датчика включена цепь обратной св зи, содержаща  блок 8 сравнени  и источник 9 опорного напр жени . Источник 4 питаии  переменного тока датчика включает в себ  генератор 10 переменного тока и управл емый усилитель П. К выходу алгебраического сумматора 5 подключен отсчетный блок 12. Нулева  точка отсчета устройства дл  изменени  перемещеиий задаетс  с помощью магнитного шунта 13, отделенного зазором S от магнитопровода 7. Ферромагиитиый объект 14, положение которого контролируетс , расположен со стороны магнитопровода 6 и отделен от него переменным воздушным зазором SСпособ реализуетс  с помощью предлагаемого устройства следующим образом.

От источника 4 переменного тока датчика на последовательно включенные обмотки 2 и 3 подают напр жение питани . С помощью блока 8 сравнени  падение напр жени  на измерительной обмотке 2 сравнивают с величиной опорного напр жеии , поступающего от источника 9 опорного напр жени . При наличии разности между падением напр жени  на обмотке 2 и напр жением от источника 9 опорного напр йсеии  эта разность напр жений, поступа  иа управл емый усилитель II, вызывает изме неиие напр жени  иа выходе регулируемого источника 4 питаии  перемеииого тока датчика таким образом, чтобы падение напр жени  на обмотке 2 поддерживалось неизменным (стабилизировалось по амплитуде ) в зависимости от величины Von на выходе источника 9 опорного напр жени . Поскольку магнитным сопротивлением магннтопроводов б И 7 можно пренебречь по сравнению с магнитным сопротивлением воздушных зазоров So и S , то падени  напр жений на измерительной обмЬтке 2 и компенсационной обмотке 3 определ ютс  соотношени миАа ..1 . ,; Ai-I

J

где А и AJ - посто нные коэффициенты,

учитывающие физические и конструктивиые элементы измерительной и компенсационной частей датчика.

I - ток, протекающий через последова ,тельно включенные обмотки 2 и 3. Отсюда следует, что д.-л

. иг-и, .е. напр жение Ц на компенсационной обмотке 3 оказываетс  пропорционально св занным (при посто нстве напр жени  Uz на измерительной обмотке 2) от перемещени  подвижного объекта 14 (т.е. от величины переменного, воздушного зазора S).

Применение предлагаемого способа позвол ет обеспечить линейность выходной характеристики устройства дл  измерени  перемещений в широком диапазоне перемещений коистролируемого объекта.

Claims (3)

1.Способ измерени  перемещений с помощью индуктивного датчика, содержащего

последовательно соединенные измерительную и компенсационную обмотки, подключенные к источнику питанн  переменного тока датчика, заключающийс  в том, что сравннвают падени  напр жени  на измерительной и компенсационной обмотках и по их разности суд;1т о контролируемом перемещении , отличающийс  тем, что, с целью повышени  линейности, стабилизируют падение напр жени  на нзмернтельной обмотке путем изменени  напр жени  источника

питани  переменного тока датчика.

2.Устройство дл  измерени  перемещеннй , содержащее индуктивный датчик с последовательно соединенными нзмерительной и компенсационной обмотками, подключенные к этим обмоткам источник питанн  перемённого тока датчика и алсебрацический сумматор, отличающеес  тем, что оно снабжено цепью обратной св зн, включенной между измерительной обмоткой и источником питани  переменного тока датчика и состо щей из блока сравненн  и подключенного к одному из его входов источника опорного напр жени , а источник питани  переменного тока датчика выполнен регулируемым и включает в себ  генератор и управл емый усилитель.

Источиики информации,

прин тые во внимание при экспертизе 1. Федотов А. В. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. М., «Мащиностроение, 1979, с. 133.

2.Там же, с. 132 (прототип к п.1).

3.Там же, с. 20 (прототип к п. 2).