Многоканальное устройство для динамических измерений на вращающихся объектах
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических параметров вращающихся деталей машин. Целью изобретения является повышение точности за счет постоянства амплитуды тока во вращающейся тензорезистивной цепи. Генератор 13 тока и третья неподвижная обмотка 11, выполненная в виде двух секций с равным числом витков, включенных встречно-последовательно, позволяет исключить подбор прецизионных резисторов в каждом измерительном канале. Напряжение тензорезистивной цепи не зависит от сопротивлений R<SB POS="POST">1</SB>,R<SB POS="POST">2</SB>, значения которых термозависимы, в связи с чем оно остается постоянным по амплитуде при изменении температуры токосъемника 8. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5Ф)4 G 01 В 7/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 (21) 4333381/25-28 (22) 26.11.87 (46) 07.12.89. Бюл. N - 45 (71> Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А,В.Губин, В.Ф.11роценко, В.А.Мальцев и С.С.Торопов (53) 531.78 1.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N - 1201676, кл. G 01 В 7/16„ 1983.
Авторское свидетельство СССР
N 1016668, кл. С 01 В 7/16, 1987. (54) МНОГОКАНА31ЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ
ДИНАМИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ НА ВРАЩА10ЩИХСЯ ОБЪЕКТАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может был ь использовано для измерения динамических парамегров вращающихся деталей машин.
Целью изобретения является повышение точности за счет постоянства амплитуды тока во вращающейся тензорезистивной цепи. Генератор 13 тока и третья неподвижная обмотка 11, выполненная в виде двух секций с равным числом витков, включенных встречно-последовательно, позволяет исключить подбор прецизионных резисторов в каждом измерительном канале. Напряжение тензорезистивной цепи не зависит от сопротивлений К),R, значения которых тер1> Д> мозависимы, в связи с чем оно остается постоянным по амплитуде при измене- нии температуры токосъемника 8. 1 ил.
1527486
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения динамических параметров вращающихся деталей машин °
Целью изобретения является повыше5 ние точности за счет постоянства амплитуды тока во вращающейся тензорезистивной цепи.
На чертеже представлена блок-схема 10 устройства.
Многоканальное устройство для динамических измерений на вращающихся объектах содержит неподвижную часть, каждый канал которой состоит из последовательно соединенных генератора
1 прямоугольных импульсов, регулируемого усилителя 2 и дифференциального усилителя 3, последовательно соединенные источник 4 опорного напряжения и блок 5 сравнения, последовательно соединенные дифференцирующий блок 6 и регистратор 7, токосъемник 8 трансформаторного типа с тремя неподвижными обмотками 9-11 и одной подвижной обмоткой 12, первые .выводы неподвижных обмоток 9-11 соединены с общим проводом, второй вывод первой неподвижной обмотки 9 соединен с выходом дифференциального усилителя 3 и с входом дифференцирующего блока 6, второи вывод второй неподвижной обмотки 10 соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя 3, третья неподвижная обмотка 11 выполнена в виде двух секций с равным числом витков, включенных встречно-последовательно, второй вывод третьей неподвижной обмотки 11 соединен с вторым входом блока 5 сравнения, и генератор 40
13 тока, один вывод которого соединен с вторым выводом третьей неподвижной обмотки 11, а другой — с общим проводом и подвиж ую часть, состоящую из тензорезистора 14„ выводы которо- 45 го соединены с выводами подвижной обмотки 12.
Устройство работает следующим образом.
Прямоу .ольное напряжение, поступающее на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 3 от генератора 1 прямоугольных импульсов через регулируемый усилитель 2, вызывает ток i1 в первой неподвижной обмотке
9 питаюшего токосъемника 8. Этот
55 ток индуктирует во всех обмотках 9-12 токосъемника 8 напряжения взаимной индукции. Напряжение, возникающее на зажимах обмотки 10 обратной связи, сравнивается на входе дифференциального усилителя 3. Разностный сигнал поддеряивает ток ii первой неподвижной обмогки 9. При достаточно большом коэффициенте усиления по напряжению дифференциального усилителя 3 разностный сигнал стремится к нулю, а следовательно, напряжение, индукгируемое в обмотке 10 обратной связи, приближается по форме к прямоугольному. Такую же форму имеет напряжение, индуктируемое во вращающейся обмотке
12, которая сцеплена с тем же магнитным потоком, что и обмотка 10 обратной связи, Прямоугольное напряжение с вращающейся обмотки 12 поступает на подвижную часть (ПЧ). Неподвижная обмотка 11 выполнена в виде двух секций с равным числом витков, намотанных бифилярно и включенных встречно-последовательно. Поэтому напряжение на ее зажимах будет отсутствовать.
Изменение температуры окружающей среды вызывает изменение величины распределенных сопротивлений обмоток
12 и 11 и .соединительных проводников ПЧ. 11ри постоянной величине сигнала на неинвертирующем входе дифференциального усилителя 3 напряжение, индуктируемое в обмотке 12, будет также постоянным по уровню. Следовательно, любые температурные изменения сопротивления ПЧ вызывают изменение величины тока ПЧ, что приводит к иэмене ию ее чувствительности. Для стабилизации величины тока ПЧ в предлагаемом устройстве использован генератор 13 тока, третья неподвижная обмотка 11, источник 4 опорного напряжения и блок 5 сравнения. Эти элементы совместно с регулируемым усилителем 2 и дифференциальным усилителем 3 образуют автоматическую систему стабилизации тока ПЧ, которая работает следующим образом.
Напряжение на сопротивлении подвижной асти равнс пч
U =i2 R (1) пч атц пч где i2 — ток во вращающейся обмотке
12;
Е2 — ЭДС во вращающейся обмотке
12;
К вЂ” распределенное сопротивление
1 вращающейся обмотки 12;
5 15274
К„„— сопротивление подвижной части (в простейшем случае сопротивление тенэорезистора
14) .
Величина ЭДС в обмотке 12 равна
U ьык
Е (2)
2 формула и з о б р е т е н и я
Составитель В.Писаревский
Редактор Л.Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Малец ю
Заказ 7500/45 Тираж 683 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 где U»,„ — напряжение на выходе дифференциального усилителя 3; и †. коэффициент трансформации обмоток 9-12.
В свою очередь Uеь,„=U вх IIðH Ê где К вЂ” коэффициент усиления дифференциального усилителя 3, а
USI Цу Ку ° (3) где U у — напряжение на выходе блока
5 сравнения;
K> — его коэффициент передачи диф-20 ференциального усилителя 3.
Напряжение на выходе блока 5 сравнения равно
Ц„= К (Ц „+1 К,), (4) где К вЂ” коэффициент передачи блока
5 сравнения;
Ц „ - напряжение на выходе источника 4 опорного напряжения;
I a — амплитуда тока генератора 13;
k I — распределенное сопротивление 30 третьей неподвижной обмотки
11.
Подставляя (2) -(4) в (1) имеем у(оп о 1) пч
Ц m ° (5) 35
"v (R + R„„) Для того, чтобы напряжение U „ быйч ло постоянным при изменении температуры вращающейся обмотки 12, необходимо выполнить равенство
Цо
К (6)
IIV Z
Подставив (6) в (5), получим
Ку К
U — — — U (7)
IIV an °
Из (7) следует, что напряжение тензорезистивной цепи не зависит от сопротивлений К „ К, значения кото- 50
86 6 рых термозависнмы.Поэтомуоно остается постоянным по амплитуде при изменении температуры токосъемника 8.
Многоканальное устройство для динамических измерений на вращающихся объектах, содержащее неподвижную часть, каждый канал которой состоит из последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, регулируемого усилителя и дифференциального усилителя, последовательно соединенные источник опорного напряжения и блок сравнения, последовательно соединенные дифференцирующий блок и регистратор, выход блока сравнения соединен с вторым входом регулируемого усилителя, а выход дифференциального усилителя соединен с входом дифференцирующего блока, токосъемник трансформаторного тока с тремя неподвижными и одной подвижной обмотками, первые выводы неподвижных обмоток соединены с общим приводом, второй вывод первой неподвижной обмотки соединен с выходом дифференциального усилителя и входом дифференциального блока, а второй вывод второй неподвижной обмотки соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя, и подвижную часть, состоящую из тенэорезистора, выводы которого соединены с выводами подвижной обмотки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет постоянства амплитуды тока но вращающейся тенэорезистивной цепи, третья неподвижная обмотка выполнена в виде двух секций с равным числом витков, включенных встречно-последовательно, второй вывод третьей неподвижней обмотки соединен с вторым входом блокв сравнения, а неподвижная часть устройства снабжена генератором тока, один вывод которого соединен с вторым выводом третьей неподвижной обмотки, а другой — с общим приводом.
