Преобразователь линейных перемещений

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор со стабилизированной амплитудой выходного напряжения, последовательный резонансный контур,, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя и конденсатора, и измерительный прибор, включенный параллельно конденсатору, о т л ич ающи и с я тем, что, Ъ целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительным индуктивным преобразователем, включенным последовательно с резонансным контуром, двумя детекторами, схемой сравнения, один детектор включен параллельно дополнительному индуктивному преобразователю , другой детектор - параллельно конденсатору, выходы детекторов соединены с схемой сравнения выход которой подключен к управляющему входу генератора, генератор выполнен с KOHTytioM, резонансная частота которого может меняться (Л при Изменении напряжения на управляющем входе.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) 3(59 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3337790/18-28 (22) 15.09.81. (46) 23.04.83. Бюл. Р 15 (72) P.10 . Мукаев и В.Х. Яссвеев (71) Уфимский авиационный институт им; Орджоникидзе (53) 621..317.39:531.717(088.8) (56) 1. "Измерительная техника",, 1971, 9 9, с. 16-18.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 531016, кл. G 01 В 7/02, 1978 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ЛИНЕЙНЫХ.

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор со стабилизированной амплитудой выходного напряжения, последовательный резонансный контур, состоящий из измерительного индуктивного преобраэователя и конденсатора, и измерительный прибор, включенный параллельно конденсатору, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительным индуктивным преобразователем, включенным после довательно с резонансным контуром, двумя детекторами, схемой сравнения, один детектор включен параллельно дополнительному индуктивному преобразователю, другой детектор - параллельно конденсатору, выходы детекторов соединены с схемой сравнения, выход которой подключен к управляющему входу генератора, генератор выполнен с контуром, резонанс- Р9 ная частота которого может меняться при изменении напряжения на управляющем входе.

1013739

Изобретение относится к измерительной технике и может..бить использовано для измерения линейных перемещений.

Известен преобразователь, в котором используется включение индуктивного преобразователя с переменным воздушным зазором в резонансную схему с генератором (1j . .Недостатком укаэанного преобразователя является низкая точность измерений, вследствие изменения индуктивного сопротивления от температуры окружающей сревы и других дестабилиэирукцих факторов, изменяюцих магнитные свойства материала магнитопровода.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь линейных перемещений, содержащий генератор со стабилизированной амплитудой выходного напряжения, последовательный резонансный контур, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя и конденсатора, и измерительный при.бор, включенный параллельно конденсатору $2).

Однако и этот преобразователь в резонансном режиме будет иметь низкую точность из-за значительной температурной погрешности в результате неидентичности влияния изменений геометрических размеров микрометра на индуктивность, возникающих за счет потока, не проходящего через рабочий воздушный зазор, и в пространстве воздушного зазора, особенно при тепловом расширении магнито.провода в направлении уменьшения воздушного зазора между магнитопроводом и подвижным сердечником.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Эта цель достигается тем, что пре обраэователь линейных перемещений, содержащий генератор со стабилизированной амплитудой выходного напряжения, последовательный резонансный контур, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя и конденсатора, и измерительный прибор, включенный параллельно конденсатору, снабжен дополнительным индуктивным преобразователем, включенным последовательно с резонансным контуром, двумя детекторами, схемой сравнения, один детектор включен параллельно дополнительному индуктивному преобразователю, другой детектор — параллельно конденсатору, выходы детекторов соединены с схемой сравнения,. выход которой подключен к управляюцему входу генератора, генератор выполнен с контуром, резонансная частота которого может меняться при изменении напряжения на управляющем входе.

На чертеже приведена функциональ. ная схема преобразователя.

Преобразователь линейных переме щений содержит генератор 1, последовательный резонансный контур, подключенный к выходу генератора 1, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя 2., дополнительного индуктивного преобразователя 3 и конденсатора 4, измерительный прибор 5, подключенный параллельно конденсатору 4, детектор б, соединенный параллельно с дополнительным индуктивным преобразователем З,.детектор 7, включенный па35 раллельно конденсатору 4, схему 8 сравнения, входы которой подключены к выходам детекторов б и 7, а выход - к управляющему входу генератора 1.

20 Устройство работает следуюцим образом.

Необходимым условием резонанса является следуюцее соотношение

=в(4+ ), О )

Elf C

l где о - постоянная составляющая индуктивности измерительно30 ro преобразователя 2 при определенном воздушном эа зоре, — индуктивность дополнительного преобразователя при фиксированном воздушном зазоре

С вЂ” емкость конденсатора, щ --частОта колебаний в контуо ре.

Преобразователи выполнены таким

40 образом, что

Г

4 Ь,=4.

В результате перемещения сердеч-:

45 ника измерительного преобразователя

2 относительно фиксированного воздушного зазора появляется дополнительная индуктивность, величина которой зависит от измеряемого перемещения. Так как дополнительный и измерительный преобразователи 2 и 3 идентичны, то величина измерительного сигнала линейно зависит от изменения воздушного зазора и не зависит от изменения индуктивностей под действием температуры окружающей среды, если будет поддерживаться условие (1) резонанса.

Условие резонанса попдерживается при помощи замкнутой цепи обратной связи, состояцей из детекторов б и

7, схемы 8,сравнения и управляемого напряжением резонансного контура генератора 1.

На входы детекторов б и 7, имею65 щих большие входные сопротивления, 1013739

10 (3) 15

Составитель Ю. Кузьмин :Редактор Т. Киселева Техред A.Ач КорректорА. Дзятко

Заказ 2998/47 " Тираж .600 - . — Подписное

ВНИЙПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035« Москва, Ж-35,:Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подаются напряжения переменного то- ка. Детекторы 6 и 7. выпрямляют эти напряжения, и оНН поступают на схе- I му 8,сравнения, выходной сигнал которой управляет частотой генератора 1 Схема 8 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования,до тех пор« пока не будет выполняться ра-. венство: — Kqe(4 +4 .)=Кф ц,с И) .

4 где К„ .и К вЂ” коэффициенты передачи детекторов 6 и 7.

Если выбрать коэффициенты передачи, так что ! К4 = 2k, то уравнение равновесия (2) будет .иметь вид, аналогичный (1), что со-, ответствует условию резонанса, Устройство позволяет стабилизировать функцию преобразования не только при изменении температуры ок ружающей среды, но и под влиянием других дестабилизирующих факторов, например, старения, внешнего постоянного магнитного поля и т.д.« при условии, что корректирующий и измерительный преобразователи 3 и 2 находятся в одинаковых внешних условя виях.