SU994906A1 - Устройство дл измерени перемещений - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относитс  к контрольн измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  перемещений , например, дл  измерени  уровн  жидкостей е химической или нефт ной промышленности. Известны индукционные датчики перемещений с распределенными параметрами , содержащие одну или несколько катушек индуктивности, распределенных вдоль диапазона перемещени  подвижного элемента, который может быть выполнен, например, в виде феррома - нитного сердечника СО Недостатком Этих датчиков  вл етс  нелинейность выходной характеристики на кра х диапазона перемещени  подвижного элемента, обусловленна  краевыми эффектами. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению  вл етс  устройст во дл  измерени  перемещений, содержащее подвижный элемент, предназначе ный дл  взаимодействи  с контролируе мым объектом в процессе измерени , распределенную вдоль диапазона перемещени  этого элемента измерительную секцию , включающую в себ  измерительную обмотку с токоотводами, расположенными один от другого на рассто нии ., равном длине подвижного элемента , и присоединенные к токоотводам одним из зажимов резисторы, и регистрирующий прибор, включенный в диагональ мостовой схемы измерени , котора  образована указанной измерительной секцией (обмоткой с резисторами) и делителем напр жени , имеющими отводы от средних точек. Сопротивлени  резисторов, подключенных своими зажимами между смежными токоотводами измерительной обмотки, увеличиваютс  по мере удалени  их от средней точки обмотки в соотношении, определ емом заданной формой выходной характеристики устройства. Чем меньше сопротивление имеет резистор, присоединенный к соответствующему участку измерительной

3 .99 9064

обмотки, тем меньше вносимый импеданс,ни  устройство может быть снабжено

обусловленный расположением подвижна-обмоткой 5 возбуждени , го элемента возле этого участка изме- Устройство дл  измерени  перемещерительной секции, а следовательно,ний работает следующим образом, меньше изменение выходного напр жени  j При пропускании переменного тока

устройства С 2 .через измерительную секцию вокруг об-.

Недостатком этого устройства  вл -мотки 2 возникает магнитное поле, наетс  ограниченна  линейность его вы-вод щее в ней ЭДС самоиндукции. На

ходной характеристики, обусловленна том участке обмотки 2, где находитс 

неодинаковым вли нием резисторов, joферромагн итный сердечник 1, воспринивключенных в измерительную секцию, вмающий измер емое перемещение X, эта

начале и в конце диапазона измер емыхЭДС имеет максимальное значение. Кажперемещений .дому положению сердечника соответстЦелью изобретени   вл етс  повыше-вует определенное распределение тока

ние линейности выходной характеристи- tsчерез резисторы, соединенные между

ки устройства.собой параллельно через несодержащие

Эта цель достигаетс  тем, что всердечник участки катушки. При нахожустройстве дл  измерени  перемещенийдении сердечника возле крайней нижпротивоположные зажимы резисторов со-ней секции, т. е. у начала измерительединены в общий узел, их номинальные JQной обмотки 2 - в нулевом положении, сопротивлени  выбраны одинаковыми ираспределение тока происходит между значительно превышающими полное соп-крайним нижним резистором и всеми ротивление участка измерительной об-остальными резисторами 3, параллельно мотки между двум  смежными токоотво-включенными через витки обмотки, содами j а регистрирующий прибор подклю- 25противлением которых можно пренебречь, чей к зажимам резистора, присоединен-в результате этого величина тока ченого к концу измерительной обмотки.рез крайний верхний резистор, а слеКроме того, устройство может бытьдовательно, и напр жение на его зажиснабжено второй измерительной секци-мах минимальны. По мере перемещени  ей, выполненной аналогично первой и сердечника 1 вверх вдоль измерительсоединенной с ней встречно-последова-ной секции количество резисторов пательно , и распределенной обмоткой воз-раллельных с верхним, уменьшаетс , а буждени .резисторов, параллельных с нижним,

увеличиваетс . Благодар  этому моноНа фиг. 1 представлена принципиаль-тонно растет ток через верхний резисна  схема устройства дл  измерени тор и соответственно уменьшаетс  ток

перемещений; на фиг. 2 - то же, диф- через нижний резистор, достига  макференциалъный вариант исполнени .симума в верхнем резисторе при нахожУстройство дл  измерени  перемеще-дении сердечника 1 вблизи конца измений содержит подвижный элемент - фер-рительной обмотки 2 на верхнем краю

ромагнитный сердечник 1 и распределен-диапазона перемещени -сердечника, ную вдоль его диапазона перемещений При этом падение напр жени  на заизмерительную секцию, включающую из-жимах а-б, измер емое регистрирующим

мерительную обмотку 2 с токоотводамиприбором k - вольтметром, также мак ,и резисторы 3. присоединенные однимсимально. из зажимов к соответствующему токоотводу обмотки 2, а другими зажимами В дифференциальном варианте исполсоединенные в общий узел. Токоотводынени  устройства втора  измерительна 

от обмотки 2 выполнены на рассто ниисекци , выполненна  идентично первой,

один от другого, равном длине подвиж-подключена к ней встречно и располоного сердечника 1 , а номинальные со- жена симметрично ей вдоль диапазона

противлени  резисторов 3 выбраны оди-перемещени  сердечника 1, нулевым понаковыми и значительно превышающимиложением которого  вл етс  среднее

сопротивление участка измерительнойположение между обеими измерительныобмотки 2 между ее двум  смежными то-ми секци ми. Обмотка 5 возбуждени 

коотводами. Регистрирующий прибор /4 55распределена в этом случае вдоль диаподклйчен к зажимам о-б резистора,пазона перемещени  сердечника 1 вдоль

Claims (2)

1. присоединенного к концу обмотки 2.обеих измерительных обмоток 2. ВыходВ дифференциальном варианте исполие-ным сигналом устройства  вл етс  в этом случае разностное напр жение двух падений напр жени  на крайних резисторах 3 обеих измерительных секций , вследствие чего чувствительность устройства удваиваетс . Предлагаемое устройство обеспечивает ослабление краевых эффектов и получение высокой линейности выходной характеристики, что обуславливает и широкий диапазон измер емых перемещеНИИ (в опытном образце до 2 м). Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  переме щений, содержащее подвижный элемент, предназначенный дл  взаимодействи  с контролируемым объектом в процессе измерени , распределенную вдоль диапазона перемещени  этого элемента измерительную секцию, включающую измерительную обмотку с токоотводами, расположенными один от другого на рассто  нии, равном длине подвижного элемента , и резисторы присоединенные к токоотводам одним из зажимов, и регистЭЭ 6 . рирующий прибор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  линейности выходной характеристики, противоположные зажимы резисторов соединены в общий узел, их номинальные сопротивлени  выбраны одинаковыми и значительно превышающими полное сопротивление участка измерительной обмотки между двум  смежными токоотводами , а регистрирующий .прибор подключен к зажимам резистора, присоединенного к концу измерительной обмотки. 2. Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что оно снабжено второй измерительной секцией, выполненной аналогично первой и соединенной с ней встречно-последовательно , и распределенной .обмоткой возбуждени . Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1.Зарипов М.Ф. Преобразователи с распределенными параметрами. М., Энерги , t969, с. 63.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № +88074, кл. G 01 F 23/10, 1976 (прототип).

   О

   S

   а

   413н

   сз3

   3

   п{

   Фи.г

   uz.f