Устройство для измерения динамических параметров элементов вращающихся объектов

 

Изобретение может быть использовано для передачи бесконтактным способом измерительной информации о механических напряжениях нагруженных элементов машин . Изобретение обеспечивает повышение точности измерения предложенным устройством путем питания тензорезистора в режиме , близком к режиму питания от источf/ ника тока, и обеспечения передачи в регистрируюш.ие блоки только переменной составляющей сигнала, несущей полезную информацию . Устройство содержит передающий токосъемник 1 трансформаторного типа, имеющий обмотки: подвижную 2, неподвижную 3 и компенсирующую 4, усилители 5 и 10 постоянного тока, генератор 6, тензорезистор 7, расположенный на вращающемся объекте 8, регистрирующий блок 9, питающий токосъемник 11 трансформаторного типа, имеющий обмотки: подвижную 12, первичную 13, обратной связи 14, резистор 15 и конденсатор 16. Введение резистора 15 исключает влияние на чувствительность измерительной цепи темт ератур ных изменений распределенного активного сопротивления обмотки 12. В устройстве обеспечивается совмещение в усилителе 10 операций усиления информативного сигнала и компенсации потоков в сердечнике передающего токосъемника. 1 ил. С/) нД и /. зг ОЗ 05 сл 00 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so4 G01 D5 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3979215/24-21 (22) 25.11.85 (46) 07.09.87. Бюл. № 33 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А. В. Губин, В. Ф. Проценко и С. С. Торопов (53) 621.53.087 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1027520, кл. G 01 D 5/12, 10.03.82. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение может быть использовано для передачи бесконтактным способом измерительной информации о механических напряжениях нагруженных элементов машин. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения предложенным устройством путем питания тензорезистора в режиме, близком к режиму питания от источ„„Я0„„1335813 А 1 ника тока, и обеспечения передачи в регистрирующие блоки только переменной составляющей сигнала, несущей полезную информацию. Устройство содержит передающий токосъемник 1 трансформаторного типа, имеющий обмотки: подвижную 2, неподвижную 3 и компенсирующую 4, усилители 5 и 10 постоянного тока, генератор 6, тензорезистор 7, расположенный на вращающемся объекте 8, регистрирующий блок 9, питающий токосъемник 11 трансформаторного типа. имеющий обмотки: подвижную 12, первичную 13, обратной связи 14, резистор 15 и конденсатор 16. Введение резистора 15 исключает влияние на чувствительность измерительной цепи темт ературных изменений распределенного активного а сопротивления обмотки 12. В устройстве обеспечивается совмещение в усилителе 10 операций усиления информативного сигнала и компенсации потоков в сердечнике передающего токосъемника. 1 ил.

Изобретение относится к )<).I»" гni и «n)срительной техники и может быт) использ<)— вано для передачи бесKc. íT3кl Iûм cllîcoñí v, измерительной информации 0 мех»:)ичсских напряжения:(нагружениk lx -.лсх! HTÎ!3 м;1

ПIИН.

Ц(ЛЬ ИЗООРЕТЕНИ51 ПГ)Е«Ь!1Пс НИ(> 1(: :. ности измерения путем питани>! тpn «ор< зп. тора в режиме, близком к рс жим; niiтаnlt5! от источника тока, и обеспечение )среда nl в регистрирующие блоки тол)>ко перечс п ной составляю!цей cHI HB,I;i. нссуп)ей полез ную информацию.

На чертеже предст»влеl à бл<>к-схе !»

",С Т Р О и С T В 3 .

Устройство для из.; срс)(ия динами ссКНх параметров э.l(.чепToB врапf»loinè: ся объектов содержит нерсдак))ций токосъе (ник

1 транформаторного типа, включающий I«ссбя вторую подвижнук> Ooмотку 2, неподзи:-:(ную обмотку 3 и компенсирук)щую обм<лку 4, первый усилитель 5 постоянного .-OKÄ генератор 6, тензорезистор 7, -.>»спол»1»с мый на вра(цающемся обы кте 8, реги< тpi:— рую)ций блок 9, второй уси,.!lтель 10 no— стоянного тока, к выходу которого <одкл 0чен регистрирующий блок 9, Итаю)пий -.окосъемник 11 трансформаторногс тина, со,!Pðжащий первую 1«од!«ижну!О оомотку 12 (может 6bITb выполнен» нысокоочным проводом с низким значением теl(:.1(р»тур)юп) коэффици(HT» con poTH f3,!en H 5! ) 1 т(! к ж(n(р вичную обмотку 13 и ос>чс)тк> 14 обр»тн:)и связи, первые выводы коTOI!I>lx сосдине:«ы между собой, конец псрвичн<>i! обм<лки 13 соединен с общим ltpo(IOTO,(» кс>н n <:бмотки 14 обратной связи )н>дкл с)чен к Входу усилителя 5 пос fonnnol о ток», к вь)х<)ду

КОТОРОГО ПОДКЛ)ОЧЕН Ie»eР» OP >) Н,>и(>!O3 Ã0,1Ь ного напряжения, вы.(од г<.-:и р;пор» 6 ли динен с объединенными вы во„»ми перв):,:IНоН обмотки 3 и с>бм!Оз ки 1-! Обрат:юй сня 3,1, резистор 15 и конденсатор 16. ралю 13 »с мыс Н3 вращающемся ос> I,CKT(. 3, npli lc я рс15 BK. IK)>3 H I OC. («Дс>н» I C,(ь,><) вой подвижной обчоткс)й 12, с., пс рныи l«ll вод соединен с пер!«ы;1 вывод >,1 .Сн «ор тора 7, второй вывод к<лс)рсн о ли:дине:I с вторь:м выводом Hept«0)3 1)о,ц«!1)K»0é <>б 101—

12>, 10с.»Вдов»те It>no ci)(, .I неn li i>lc. денсатор 16 If втор»51;1<>д!3!!>кн»51 <:бмo I),c!

2 подключены паралл .Inno теn»01è 3!!ñi ор 7

Уст ро и ство р аоот(1 ст с . ) с,) >> K); I I и хl <>0;) II » :

Генератор 6 прямоуго,)ьного n3np>!,I(< inl51, нагруженный на первичну(с об,(отку 1 3, вызывает в ней ток. Обмо..-ки 13 и I 1, Вклю ченные встречно, намотаны г>ифи, inpno, и .1( ют равное число витков. В сня 31 с эги,!. I: пряжепие обрат!юй связи, !н д»В;)емо

BXO3, ) CH IHTP.;I5f >5 пОС 50Янн0г0 Тока, В< (-Г.i!i равно падению н»пряжспия на распрсд<хic:iHoi iактивном со!!р<лив,:снии первичнс>й обмотки 13. Усили гель 5 пос тонн!(ого тока! чсст

ЕДИ НИЧНЫ и КОЭЧ>фи ЦИ >n 1 >> СИ, 1<, Н И 51 11 01<>>1!1!; ижению. Напряжение 33 егo ныхо,jp р»вш) I>xi)д1юм, Ii в конт(р». образованном >генераГоро >1 6, ncp»liinion c)5)>IOTKOÉ 13 и выходом, c И, 1 ИT(x 1ÿ;) ilocTOHHHÎГО тока, f1 poHcxoäèò

3: «ИЧН»Я Koi>!!IÑНсац, я днуX НанряжЕНИй:

: I »,сс! I и я n311ряжс н и 5 li 3 p3c ïðñ:>еле нHoм

;!Ктпвноч сс 1 рсли)«л пп!! )ц рвичной обмотки ! 3 и на пряже) и я il» выходе х с!(г! !«Тес!5! 5

I O C. Го Я !! Н 01 0 3 0 и k! .

I! pli,".0(T(l" 0 ln0 х!:.130ч Вн, тр(I! Hpм cotlpoгив Icn»3!! гс пер»тора 6:)рячоугольного на)с> !ряжения ток первичной обмотки 13 линей-!

ый н Itpp, tc l»x каждого полупериода, а

;1»пряжснис. и)>дуктирус мое в первой подвижной обмотке .2, повторяет но форме напряксние гс пер»тора 6 прячоугольно(о напря.ксния. При со:!ротинлении резистора 15, на

:",оря c)K оолыпем coilротliвления тензорезисгор(i 7, ре3лизуется питание последнего в !

0K()I«c>33 режиме. Таким образом, в течение к»ждог0 полу и рио I» питающего прямоуголь)нпо напряжения черс з зснзорезистор 7 течет

<н>стоянный ток, ирак ически независя!ций от

)!.«х!Сnc ния рал рс селснноп активно)î collpoгивления первой:!Одвижной обмотки 12. Кон.< нсатор 16 исключает .Иу)жировая!«е тензоги зистор» 7 обмотк >й 2 при протекании

1ни"гоянно(.о, i« предсл»x каждого полуперио-.», тока. э5

Воздействие KOHTpoлируpìîão парачс гр3 н» гснзорс зис.гор 7 выв«ывает изме:lpI!ис его сопр<>тивлс>IH5!, !(-. и напряжения !! !3 С ГО ВЫ 130 1,>:I Х.

->то n3npniKPHI .<> «ьп«! И«»ет ток в i(05!туре, ос»;азованноч из гензорезистора 7, кони нсатора 16 и oбчогки 2, который индук; HpvpT и»пряж(. Ине 3 не:Iодвижной ooмотк< 3, постуnàfo!öñp п» в о \ дополнительного уси,)итсля 10, имеющего коэффициент усиле чия,:«начи гельно болыпий единицы. На105)ж IIII(возникакяцее на выходе усили:С,IH !О постоянного тока, вызывает ток в (0()пс ncèpó!onkeé Обчоткс 4. При указанной р»зчет:(е Konl!013 обмоток,3 и 4 магнитный

:)оток. созд» наем ы и l oK!) vl в компенсирую40:цсй обмотк«4, напр;(влe;i встречно магнитн) (у пслоку, создав»счому током Во второй iодвиiKf3oI3 00 v!oTKe 2 и, при достаточно боль.iI0 v1 коэффициенте усиления по напряжению

:1,!игеля 10 проис>о !H, практически пол:l»5I 533»ичная кОмпсlic»1!H53 этих noToKQB.

1fkll:ряжснис f-а выходе усилителя 10 по;-,0янног:> тока гочн:> п>вторяст flo форме

;l»npHiKc .нис f!3 »3жи )ах второй подвижной

:)бч<п ки 2 и 1!ропорционально активному со— . рсливлснию обмотки 4. Это напряжение

:Iо гу,)»СT п, »ход .егистриру!о(цего блока г,ц по !B(f>:.»Pòcÿ )бработке и записи на

i:È И ГС, If>.

Б)и денис 1:сзис гора 5 позволяет осуn, и;Г>ь ni! !.Il;< геl зорс3ncтора в токовом ,!и жиме и теx самым исключить влияние на .>

-!увстните,!ьность измерительной цепи темпе>;> i x рныx измс рсний рас;!ределенного акI и нного on po ив.I(>llli H первой подвижной

) б ч(и ки 12.

13358!3

Формула изобретения

Составитель Н. Варламов

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 3798/35 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Г1роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применение конденсатора 16 с указанными связями позволяет в течение полупериода питающего прямоугольного напряжения передавать только информативную составляющую тока. В силу этого в предлагаемом устройстве оказывается возможным выполнить усилитель 10 постоянного тока маломощным (например, на одной микросхеме), а также совместить операции усиления информативного сигнала и компенсации потоков в сердечнике передающего токосъемника с помощью усилителя 10, что позволяет сократить число каскадов усиления.

Кроме того, устройство не требует увеличения габаритов питающего токосъемника за счет размещения каких-либо дополнительных обмоток, а также использования сложных электронных блоков выделения сигнала о температурном изменении параметров измерительной цепи и осуществления автоматического регулирования задающих параметров.

Устройство для измерения динамических параметров элементов вращающихся объектов, содержащее первый и второй усилители постоянного тока, генератор, тензорезистор, регистрирующий блок, питающий токосъемник трансформаторного типа, содержащий первую подвижную обмотку, а также первичную обмотку и обмотку обратной связи, первые выводы которых соединены между собой, конец первичной обмотки соединен с общей шиной, а конец обмотки обратной связи соединен с входом первого усилителя постоянного тока, к выходу которого подключен генератор, выход которого соединен с объединенными выводами первичной обмотки и обмотки обратной связи, передающий токосъемник трансформаторного типа, содержащий вторую подвижную и неподвижную обмотки и компенсирующую обмотку, начало которой соединено с концом неподвижной обмотки и общей шиной, а конец компенсирующей обмотки соединен с входом регистрирующего блока и выходом второго усилителя постоянного тока, к входу которого подключено начало неподвижной обмотки, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены резистор и конденсатор, первая обкладка которого соединена с первым выводом второй подвижной обмотки, второй вывод которой соединен с первыми выводами тензорезистора и первой подвижной

25 обмотки, второй вывод которой соединен с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с второй обкладкой конденсатора и вторым выводом тензорестора.