Устройство для контроля механического нуля дифференциально- трансформаторного датчика

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля установки механического нуля дифференциально-трансформаторных датчиков. Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие устройства. Вектор выходного сигнала дифференциально-трансформаторного датчика 7 с помощью фазосдвигающего устройства 4 поворачивается на угол β = 90°-ε (где ε - угол потерь дифференциально-трансформаторного датчика 7) таким образом, чтобы синфазная его составляющая совпала по направлению с вектором тока первичной обмотки датчика 7. Полученный сигнал поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 5. В результате показания индикатора 6 будут определяться лишь величиной синфазной составляющей выходного сигнала датчика 7. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 G 0! D 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ВСЕСО

МИНП1- 1

БИБЛИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! (21) 4311759/24-10 (22) 22.06.87 (46) 15.11.89, Бюл. ¹ 42 (71) Гомельский политехнический институт и Чернобыльская атомная электро- станция (72) Е.Г.Абаринов, И,Л.Восаковский и 10.А.Татур (53) 658.562 (088.8) (56) Новожилов Ю.Н. Индикатор для настройки нулей приборов с дифференциально-трансформаторной схемой. — Энергетик, 1978, Р 1.

Рационализаторское предложение

Р 3389 (Чернобыльская атомная электростанция), 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО НУЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНОГО ДАТЧИКА (57) Изобретение относится к контрольИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля установки механического нуля дифференциаль,но-трансформаторных датчиков, применяемых в .устройствах автоматического регулирования и контроля, на месте их установки, т.е. без демонтажа.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема .устройства контроля механического нуля дифференциально-трансформаторного датчика (ДТД); на фиг. 2 — векторная диаграмма выходного сигнала ДТД и его составляющих; на фиг. 3 — принципиаль2 но-измерительноч технике и может быть использовано для контроля установки механического нуля дифференциально-трансформаторых датчиков, Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие устройства. Вектор выходного сигнала дифференциальнотрансформаторного датчика 7 с помощью фазосдвигающего устройства 4 поворачивается на угол P = 90 — E.(где E.— .угол потерь дифференциально-трансформаторногодатчика 7) такимобразом,чтобы синфазная его составляющая совпала по направлению с вектором тока первичной обмотки датчика 7. Полученный сигнал поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 5, В результате показания индикатора 6 будут определяться лишь величиной синфазной составляющей выходного сигнала датчика 7. 5 ил. ная схема фазосдвигающего устройства; на фиг. 4 — схема замещения и векторная диаграмма токов первичной обмотки

ДТД; на фиг ° 5 — принципиальная схема конкретной реализации устройства для контроля механического нуля.

Устройство содержит резистор 1, формирователь 2 управляющего напряжения, усилитель 3, фазосдвигающее устройство 4, фазочувствительный выпрямитель 5 и индикатор 6. Резистор 1 включается в цепь питания контролируемого ДТД 7, содержащую последовательно соединенные первичную обмотку и источник 8 переменного напряжения.

Сигнал с резистора 1 подается на пер1522040 вый и второй входы формирователя 2 управляющего напряжения, выход которого соединен с вторым входом фазочувствительного выпрямителя 5. Первый и второй входы усили еля 3 подключены к вторичной обмотке датчика 7, а выход усилителя 3 через фаэосдвигающее устройство 4 соединен с первым входом фазочувствительйого выпрямите10 ля, к выходу которого подключен индикатор б.

Принцип действия устройства заключается в слеДующем.

Выходной сигнал ДТД определяется выражением:

1(, -Й

ХИИ СозЕе + ТуМ е ток первичной обмотки ДТД; эквивалентное значение взаим- 20 ной индуктивности, определяе-. мое положением плунжера и являющееся единственным информационным параметром датчика; остаточная взаимная индуктив- 25 ность, соответствующая положению плунжера на магнитной нейтрали; угол потерь ДТД; угловая частота питающего напряжения, ор выходного сигнала датчика

U) где I

Р

Векч

П с + Upend з где U с — вектор синфазной составляющей выходного сигнала датчика.

-jE

U3kb = тИ и. е

На фиг. 2 приведена векторная диаграмма, поясняющая, расположение составляющих вектора U по отношению к вектору Х в

Фаэосдвигающее устройство предназ- >0 начено для поворота вектора синфаэной составляющей выходного сигнала

ЛТД U на угол Р=--90 — Й таким образом, чтобы вектор U> совпал по на— правлению с векторбм I.

Пример реализации сдвигающего устройства приведен на фиг ° 3.

Ф 1(% - )

Ugq = ТЯМэ соз Яе . где 0, — вектор квадратурной состав- 40 ляющей выходного сигнала датчика

Era передаточная функция

1 рС 1

1 1+рС,R, С комплексный коэффициент передачи

"(ju) 1+jQR Г для которого

Ф

1 и(я) =

1+ (3 R,Ñ, а аргумент

g ß) = — arctg (д R,С

Пусть фазовый сдвиг, определяемый параметрами цепи, равен P . Тогда

tg p»= ИК,С1, z 1

1 + (Як!с!) 1+са в 2

В— и можно записать

И(Я1= — — — — — = cosp 1

cos P

Cf(Q) = — arctg (tgP ) = -P

Таким образом

U = U cosPe где U, U< — векторы выходных сигналов усилителя и фазосдвигающего устройства, а с учетом того, что Уз = KU . где К вЂ” коэффициент передачи усилителя 3, U< = KU cosð е

19

Угол Е потерь ДТД определяется па" раметрами первичной обмотки, так как вторичная обмотка используется в режиме холостого хода. Схема замещения первичной обмотки и векторная диаграмма токов приведены на фиг.4, где R —реактивное сопротивление первичной обмотки; r — - потери в сердечнике; индуктивность первичной обмотки.

Угол потерь ДТД

Г Я?

Е = arctg — ---= arctg —Х1, Г где Т,I — векторы составляющих тока Х °

Величина углами определяется выражением:

5 152

arctg Я К,С, .

Углы и Р в одинаковой степени зависят от частоты д

Выходной сигнал фаэосдвигающего усилителя

-ц

U =KU cos 9 е =К соз р ХЯ ф

1 (" -Е -ф ° 1(Е1ф

g(M>cosEe " ) + М е )

=KIQcos p (M> cosine + Мо

30 J t

= КТу М cos p cos Q+KIu cosp М „е

Фазочувствительный выпрямитель управляется сигналом ФУН, сформированным из I. Этим исключается влияние составляющей 0, обусловленной остаточной взаимной индуктивностью диффе.— ренциально трансформаторного датчика Мо.

На индикатор поступает выходной сигнал фазочувствительного выпрямителя

U KI QM cos P cos Е .

Таким образом, сигнал Us не зависит от остаточного сигнала взаимной индуктивности М

2040 6

Формула изобретения

Устройство для контроля механического нуля дифференциально-трансформаторного датчика, содержащее усилитель, первый вход которого предназначен для подключения к первому выводу вторичной обмотки контролируемого дифференциально-трансформаторного

10 датчика, индикатор, подключенный к выходу выпрямителя, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены измерительный резистор и формирователь уп15 равляющего напряжения, выпрямитель выполнен фазочувствительным, при этом первый его вход через фаэосдвигающее устройство подключен к выходу усилителя, второй — к выходу формиро20 вателя управляющего напряжения, а измерительный резистор включен последовательно в цепь питания контролируемого дифференциально-трансформаторного датчика, причем его выводы

25 соединены с входами формирователя управляющего напряжения, второй вход усилителя предназначен для подключения к второму выводу вторичной обмот,ки контролируемого дифференциально-, 30 трансформаторного датчика.

1522040 Уев фа?.2

Фиг. У

Фиа4

Физо

Составитель С.Подорский

Редактор Л.Пчолинская Текред М.Дидык Корректор М.Шароши

Заказ 6949/38 Тираж 6б0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303), Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101