Устройство для измерения физических величин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ М13ИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН по авт.св. № 1046697, отличающееся 77 :: W i . /;.чл тем, что, с целью повютения точности измерения путем исключения систематической погрешности от изменения температуры окружающей среды, в него введен датчик компенсирующего сигнала , идентичный по конструкции датчику измеряемой величины и расположенный к нему под прямьм углом, причем вторичные обмотки обоих датчиков включены между собой встречно-параллельно .

(I9) ((() СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

e(s>i G 01 К 19/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1046697 (21) 3656189/24-21 (22) 27.10.83 (46) 30.03.85, Вюл. йъ 12 (72) Е.Ф.Семочкин и П.Ф.Трофимов (53) 621.. 317. 7(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 1046697, кл. С 01 R 19/22, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ

ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН по авт.св.

В 1046697., о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем исключения систематической погрешности от изменения температуры окружающей среды, в него введен датчик компенсирующего сигнала, идентичный по конструкции датчику измеряемой величины и расположенный к нему под прямым углом, причем вторичные обмотки обоих датчиков включены между собой встречно-параллельно.

1147994

Изобретение относится к электроизме, ительной технике и предназначено для использования при измере" нии линейных или угловых перемещений объектов. 5

По основному авт.св. В 1046697 известно устройство для измерения физических величин, содержащее датчик измеряемой величины.с первичной. обмоткой, подключенной к выходу источника питающего напряжения, двумя вторичными обмотками, соединенными между собой встречно-последовательно и подключенными к одному из входов фазочувствительного вольтметра, и. подвижным магнитопроводом, механически связанным с контролируемым, объектом, трансформатор с идентичными одноименным элементам датчика измеряемой величины первичной обмоткой, подключенной к выходу источника питающего напряжения, двумя вторичными обмотками, соединенными между собой согласно-последовательно и подключенными к другому входу фазочувствительного вольтметра, и магнитопроводом, зафиксированным в области рабочего участка трансформатора f1) .

Недостаток известного устройства заключается в зависимости его выход-.З0 ного напряжения от температуры окружающей среды, что снижает точность измерения. Так, в реальных условиях датчик (чувствительный элемент) устанавливается на конструкции объекта со стороны помещения, где температура окружающей среды изменяется незначительно, тогда как сама конструк» ция объекта находится в условиях, где температура .окружающей среды из- 40 меняется в больших интервалах при смене времени года и времени суток.

Поэтому показания устройства изменяются пропорционально приложенной силе (растяжения или сжатия) и измене- 45 киям температуры окружающей среды. г Цель изобретения — повышение точности измерения путем исключения систематической погрешности от изменения температуры окружающей среды. S0

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения физических величин, содержащее датчик измеряемой величины с первичной обмоткой, подключенной к Bblxo ", источника питающего напряжения, двумя вторичными обмотками, соединенHblMH между собой встрЕчно-последова. тельно и подключенными к одному из входов фазочувствительного вольтметра, и подвижным магнитопроводом, механически связанным с контролируемьм объектом, трансформатор с идентичными одноименным элементам датчика измеряемой величины первичной обмоткой, подключенной к выходу источника питающего напряжения, двумя вторичными обмотками, соединенными между собой согласно-последовательно и подключенными к другому входу фазочувствительного вольтметра, и магнитопроводом, зафиксированным в области рабочего участка трансформатора, введен датчик компенсирующего сигнала, идентичный по конструкции датчику измеряемой величины и расположенный .к нему под прямым углом, причем вторичные обмотки обоих датчиков включены между собой встречно-параллельно.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения физических величин.

Устройство содержит датчик 1 (дифференциальный индуктивный нреобраэователь) измеряемой величины с первичной 2, вторичными 3 и 4 обмотками и подвижньм магнитопроводом 5, трансформатор 6 с идентичными одноименным элементам датчика 1 первичной 7, вторичными 8 и 9 обмотками и неподвижиьм магнитопроводом 10, датчик 11 компенсирующего сигнала с первичной 12, вторичными 13 и 14 об мотками и подвижным магнитопроводом

15, фазочувствительный вольтметр 16.

Позицией 17 на схеме обозначен контролируемый объект.

Первичные обмотки 2, 7 и 12 подключены к выходу источника (не показан) питающего напряжения 0я . Вторичные обмотки 3,4 и 13,14 соединены попарно встречно-последовательно, а вторичные обмотки 8 и 9 — согласно-последовательно. Соединенные попарно вторичные обмотки 3,4 и 13, 14 подключены к одному из входов фазочувствительного вольтметра 16.

Вторичные обмотки 8 и 9 подключены к другому входу фазочувствительного вольтметра 16. Магнитопровод 5 механически связан с контролируемым объектом 17. Магнитопровод 10 зафиксирован в области рабочего участка трансформатора 6. Датчик 1 1 компен1147994 4

13 и 14) образуется переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна отклонению температуры окружающей среды от ее номинального значения. Суммарное напряжение на общем выходе датчиков 1 и 11 определяется только величиной, приложенной к кон) тролируемому объекту 17 силы Р, так как в результате встречно-параллель10 ного включения совокупностей вторичных обмоток этих датчиков пропорциональные отклонения температуры окружающей среды от ее номинального значения взаимно компенсируются. Суммар15 ное выходное напряжение датчиков 1 и 11 поступает на сигнальный вход фазочувствительного: вольтметра 16.

Напряжение, образованное на выходе трансформатора 6, синфаэное с — 20 суммарным выходным напряжением датчиков 1 и 1 1 подается на опорный е вход фазочувствительного вольтметра

16. В результате Hà выходе последнего образуется постоянное напряжение, 25 величина которого пропорциональна величине приложенной силы Р, а знак соответствует направлению ее действия (растяжению или сжатию).

Составитель Л.Морозов

Техред О.Ващишина Корректор О.Билак

Редактор Л.Веселовская

Заказ 1570/37 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ 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 сирующего сигнала расположен под прямым углом к датчику 1 измеряемой величины.

Устройство работает следующим образом.

При воздействии на контролируемый объект физической величины (например, силы P растяжения или сжатия подвижный магнитопровод 5 датчика 1, установленного на контролируемом объекте 17 вдоль действия приложенной силы P перемещается относительно своего нейтрального положения на величину, пропорциональную величине приложенной силы P. В результате на выходе датчика 1 (на его вторичных обмотках 3 и 4) образуется переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна величине приложенной силы Р, а также отклонению темпе ратуры окружающей среды от ее номинального (20 С) значения, а фаза опр деляет направление приложенной силы

Р, т.е. растяжение или сжатие. Одновременно подвижный магнитопровод

15 датчика 11 компенсирующего сигнала, установленного на контролируемом объекте 17 перпендикулярно направлению приложенной силы P перемещается относительно своего нейтраль- ЗО ного положения на величину, пропорциональную отклонению температуры окружающей среды от ее номинального значения. В результате на выходе датчика 11 (на его вторичных обмотках

Применение предложенного устройства для измерения физических величин позволяет исключить систематическую погрешность измерения от изменения температуры окружающей среды °