Преобразователь разбаланса дифференциального индуктивного датчика в частотный сигнал

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации измерения и контроля разбаланса катушек индуктивности и различных неэлектрических величин с помощью дифференциального индуктивного датчика. Изобретение позволяет ПОВЫСИТЬ точность преобрдзования за счет исключения погрешности от ВЛИЯНИЯ температурных воздействий на результат преобразования . Вьшолнение сут матора интегрирунящм и введение дифференциатора позволило скомпенсировать указанное внешнее воздействие. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3939362/24-24 (22) 17.06.85 (46) 15.01.87. Бюп. № 2 (71) Пензенский политехнический институт (72) А.Ю.Данилов,. К.Л.Куликовский,, А.И.Мартяшин и В.И.Чернецов (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 420.117, кл. Н 03 М i/56.

Авторское свидетельство СССР № 561.909, кл. G 01 R 27/26.,.Я0„„1283974 А I (gg 4 Н 03 M 1/56 G 01 R ?7/26 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗБАЛАНСА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИНДУКТИВНОГО ДАТЧИКА

В ЧАСТОТНЫЙ СИГНАЛ (57) Изобретение относится к измерительной технике и мбжет быть использовано для автоматизации измерения и контроля раэбаланса катушек индуктивности и различных неэлектрических величин с помощью дифференциального индуктивного датчика. Изобретение позволяет повысить точность преобразования за счет исключения погрешности от влияния температурных воздействий на результат преобразования. Выполнение сумматора интегрируC ющнм и введение дифференциатора по- 9 зволило скомпенсировать указанное внешнее воздействие. 1 ил.

1283974 (К + R, )

v(r)i =v

R где

8 или после и U (с получим (т. + ДТ2».-t и 8 дь

Здесь

L = L (T + ьT)d„

L.=Ь (Т

= (L а

+ ь Т)о»„

hL} (т + ь т)Ы, I

R =

R (т

+ д т)ы„

R„+ д т)ы„

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации измерения и контроля разбаланса катушек индуктивности и различных неэлектрических величин с помощью дифференциального индуктивного датчика.

Цель изобретения — повышение точности результата преобразования разбаланса дифференциальных индуктивных >0 датчиков в частотный сигнал за счет исключения погрешности от влияния температурных воздействий на параметры датчика.

На чертеже приведена схема преобразователя °

Устройство содержит компаратор 1, интегратор 2, резистор 3, операционный усилитель 4, дифференциальный индуктивный датчик 5, делитель 6 на- 20 пряжения, дифференцйатор 7, интегрирующий сумматор 8.

Преобразователь работает следую. щим образом.

При включении питания, благодаря положительной обратной связи, на выходе компаратора 1 скачкообразно появляется напряжение амплитудой Ч, из которого интегратор 2 формирует напряжение

V

U (t) = — - —

Я ! .. где Т - постоянная времени интегратора 2. 35

Напряжение с интегратора 2 поступает на вход усилителя 4, на выходе которого действует напряжение (6)

U (t) = — ((L + Ь ) + (R + R )t) 0

45 — R 1 Я 2 и а в общей точке (n) соединения обмоток датчика падение напряжения

1

1 (t) = — — (Ь +R t) аа 1„R

1 I где Ь, и L — значения индуктивнос2 тей первой и второй катушек датчика;

Ы и R — сопротивления потерь .! 2 провода и сердечника катушек индуктивности (с учетом влияния температуры);

R — сопротивление резистора 3.

Напряжение U@ (t ) дифференцируется, на выходе которого имеем

d dV ()= — — U И) = т dt аЬ dt

v l(L, + Ь,) + (К + R,) 1 и

Y (R, + R,) »„К где » — постоянная времени дифференциатора 7.

Б последнем выражении первое слагаемое есть Б (t) — функция, т.е. напряжение, описываемое ею, проявляется в виде короткого по длительности импульса, поэтому при t > ь» влиянием ее можно пренебречь, т.е. (R o+ К20 ) (То +Дт )d a

i„R

Напряжение на выходе интегрирующего сумматора 8 (с учетом коэффициента передачи делителя б равного—

1/2) равно

U (t) =t — — U (t) + U (t}5 ——

1 t

8 2 48 4а %

1. 2 постоянная времени интегратора 8, подстановки значений U4,„ учетом >ь ., R = R )

U(t) = — - (L — L)

1 (L +6. T) (т, + ДT)d. где yL — разбаланс катушек индуктивности;

12839

Составитель Н.Капитанов

Редактор И.Сегляник Техред В.Кадар Корректор М.Демчик

Заказ 7459/58 Тираж 899 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

L,,Ь вЂ” значения катушек индук2 тивности при нормальной температуре Т, Т вЂ” отклонение температуры при эксплуатации катушек индуктивности от Т, a c(— температурные коэффициенй ты индуктивности и сопротивления соответственно;

R u R — значения сопротивления

1О 90 потерь катушек индуктивности при температуре Т, .

Напряжения с выходов интегратора 8 и дифференциатора 7 подаются на входы компаратора 1. В момент их равенства скачкообразно изменяется полярность напряжения на выходе ком20 паратора и процесс повторяется ана-. логично рассмотренному, но с другими знаками. Далее установится автоколебательный процесс. Частота колебаний равна

74 4

Формулa изобретения, Преобразователь разбаланса дифференциального индуктивного датчика в частотный сигнал, содержащий компаратор, выход которого соедиен со входом интегратора, операционный усилитель, в отрицательную обратную связь которого включены обмотки датчика, а его инвертирукщий вход соединен с первым выводом резчстора, делитель напряжения, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, сумматор, один вход которого соединен с выходом делителя напряжения, другой — с общей точкой

;соединения обмоток датчика, а выход— с первым входом компаратора, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него введен дифференциатор, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а виход— со вторым входом компаратора, причем выход интегратора соединен со .вторым выводом резистора, сумматор .выполнен интегрирующим, а делитель напряжения — инвертирующим.