Преобразователь перемещений в фазу
Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля перемещений. Оно позволяет повысить точность преобразователя перемещений в фазу, который содержит пару размещенных в чашеобразном магнитопроводе обмоток 2, 3 и стержневой якорь 1 с чередующимися электропроводными ферромагнитными участками. Концевые выводы обмоток 2, 3 подключены через фазосдвигающие конденсаторы 8-11 к источнику 12 синусоидального напряжения. К одноименным концевым выводам обмоток 2, 3 подключены сумматоры 13, 14, имеющие инвертирующие входы и реализующие дифференционное сложение сигналов, снимаемых с обмоток. Выходы сумматоров подключены к входу фазометра 15. При перемещении якоря 1 изменяются соотношения активных и индуктивных составляющих полного сопротивления обмоток 2 и 3 и, соответственно, резонансные частоты колебательных контуров , образованных половинами обмоток 2, 3 и конденсаторами 8-11. Это приводит к изменению фазы сигналов, поступающих на входы сумматоров. В результате при перемещении якоря 1 на величину, равную расстоянию меяаду его электропроводными участками, фаза результирующего сигнала на выходах сумматоров 13, 14 изменяется на 720 эл.град. 1 ил. $ (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ1280305 А I
p . ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3894551/25-28 (22) 11,05.85 (46) 30.12.86. Бюл. № 48 (71) Уфимский нефтяной институт (72) С.В.Чигвинцев (53) 621.317.39:571.71(088.8) (56) Федотов А.В. Расчет и проектирование информативных измерительных устройств. M. Машиностроение, 1979. Авторское свидетельство СССР ¹ 1231387, кл. G Oi В 7/00, 1985. 2, 3 подключены через фазосдвигающие конденсаторы 8-11 к источнику 12 синусоидального напряжения. К одноименным концевым выводам обмоток 2, 3 подключены сумматоры 13, 14, имеющие инвертирующие входы и реализующие дифференционное сложение сигналов, снимаемых с обмоток ° Выходы сумматоров подключены к входу фазометра I5. При перемещении якоря 1 изменяются соотношения активных и индуктивных составляющих полного сопротивления обмоток 2 и 3 и, соответственно, резонансные частоты колебательных контуров, образованных половинами обмоток 2, 3 и конденсаторами 8-11, Это приводит к изменению фазы сигналов, поступающих на входы сумматоров ° В результате при перемещении якоря 1 на величину, равную расстоянию между его электропроводными участками, фаза результирующего сигнала на выходах сумматоров 13, 14 изменяется на 720 эл.град. 1 ил. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ФАЗУ (57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для контроля перемещений. Оно позволяет повысить точность преобразователя перемещений в фазу, который содержит пару размещенных в чашеобразном магнитопроводе обмоток 2, 3 и стержневой якорь 1 с чередующимися электропроводными ферромагнитными участками. Концевые выводы обмоток ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ : / К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1280305 Изобретение относится к измерительной технике н может быть использовано для контроля перемещений. Цель изобретения — повышение точности преобразователя перемещений в 5 фазу путем уменьшения температурных и частотных погрешностей. На чертеже показана принципиальная схема преобразователя перемещений в фазу. Преобразователь содержит стержневой якорь 1 из ферромагнитного материала, связываемый в процессе, измерений с объектом контроля, и установленные вдоль его оси соосные 15 цилиндрические катушки 2 и 3. Якорь 1 выполнен с кольцевыми проточками, в которых установлены кольца 4 из матеР риала с высокой электрической проводимостью, например меди. Кольца 4 образуют электропроводные участки 5 якоря 1, а тело якоря 1 между кольцами 4 образует его ферромагнитные участки 6. Катушки 2 и 3 размещены в магнитопроводе 7 чашеобразной ионструкции. Расстояние между электропроводными участками 5 якоря 1 равно расстоянию между торцами катушек 2 и 3, расстояние между центрами катушек 2 и 3 равно 2,5 Т. Катушки 2 и 3 выполнены с отводами от середины, соединенной с общей точкой преобразователя. К концевым выводам катушек 2 и 3 подключены фазосдвигающие конденсаторы 8-11, противополож35 ные зажимы которых подключены к катушке 12 синусоидального напряжения, присоединенной к общей точке преобразователя. К одноименным концевым выводам катушек 2 и 3 подключены входами сумматоры 13 и 14. Один из входов каждого сумматора является инвертирующим. К выходам сумматоров 13 и 14 подключен входами фаэометр 15. Величина емкости конденсаторов 8-1t выбрана иэ условия равенства резонансных частот колебательных контуров, образованных половинами обмоток 2 и 3 и конденсаторами 8-11, частоте источника 12 синусоидального напря-. жения. Преобразователь перемещений работает следующим образом. При перемещении якоря 1 его электропроводные участки 5 перемещаются относительно катушек 2 и 3, вследствие чего изменяется соотношение между величинами активных и индуктивных составляющих полного сопротивления обмоток 2 н 3 н переменным гоком. Это приводит к изменению амплитуды.и фазы сигналов переменного тока, снимаемых с точек соединения выводов обмоток 2 н 3 с конденсаторами 8-11. Форма зависимости амплитуды и фазы этих сигналов от величины перемещения якоря 1 близка к синусоидальной. Вследствие несимметричного расположения электропроводных участков 5 по длине катушек 2 и 3 закон изменения фазы сигналов на входах сумматоров 13 имеет противоположный знак по отношению к закону изменения фазы сигналов на входах сумматора 14. На выходе сумматоров t3 и 14, реализующих дифференциальную. схему сложения сигналов, формируются результирующие сигналы, фазы которых изменяются пропорционально перемещению якоря 1 в противополож-, ных направлениях. Поэтому при .пере- . мещении якоря 1 на расстояние Т между двумя электропроводными участками 5 фазы сигналов на выходах сумматоров изменяются на 360 эл.град., а фаза результирующего сигнала — на 720 эл. град. Благодаря двухкратному дифференциальному преобразованию сигналов, снимаемых с обмоток преобразователя, уменьшаются температурные и частотные погрешности и повышается точность преобразования. При выполнении якоря и магнитопровода, например, тороидальными преобразователь может быть использован также для контроля угловых перемещений. Формула иэ об ре те ни я ,Преобразователь перемещений в фазу, содержащий пару размещенных. на магнитопроводе обмоток, якорь с чередующимися ферромагнитными и электропроводными участками, соединенный с общей точкой преобразователя, источник синусоидального напряжения . и фазометр, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен четырьмя фазосдвигающими конденсаторами и двумя сумматорами, обмотки выполнены с отводом от середины, соединенной с общей точкой преобразователя, конденсаторы вклю1280305 4 ным концевым выводам обмоток, а выходы сумматоров соединены с входом фаэометра. чены меяду источником Напряжения и концевыми выводами обмоток, сумматоры подключены входами к одноименСоставитель И. Кислицин Техред И.Попович Редактор А. Огар Корректор А. Ильин Заказ 7046/38 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
