Прецизионный измеритель перемещений

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для создания высокоточных средств контроля перемещений. С целью повышения точности в измеритель, содержащий источник 1 питания, конденсатор 4, диоды 9, 10, 13 и 14, блок 17 индикации, транзисторы 18, 19, трансформатор 20 с полуобмотками 21, 22 и обмоткой 23, введены диоды 2, 3, дифференциальный трансформаторный датчик 5 с обмоткой 6 и полуобмотками 7, 8, конденсатор 11, резистор 12, конденсатор 15, резистор 16. Использование дифференциального трансформаторного датчика 5, а также фильтров на конденсаторах 11, 15 и резисторах 12, 16 позволяет устранить гальваническую связь между измерительной цепью и автогенератором и уменьшить синфазные составляющие гармонического сигнала, что обеспечивает меньшую погрешность измерения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСИИХ

РЕСПУБЛИК

А1

Р1) G 01 В 7/00

I ,с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

fig ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЬ ТИЯМ

Я И ГКНТ СССР (21) 4395476/24-28 (22) 22.03.88 (46) 23.03.90, Бюл, М .1.! (71) Камский политехнический институт (72) Г.И. Шаронов (53) 621 .317:39:531 . 71 7 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

1l 561078, кл. G 01 В 7j00, 1977.

Авторское свидетельство -СССР

Ф 1076735, кл. С 01 3 7/00, 1984. (54) ПРЕЦИЗИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПЕРЕИЕ1ПЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для создания высокоточ ных средств контроля перемещений. С целью повыпения точности в измери„,SU,„,155197

2 .ель, содержащий источник 1 питания, конденсатор 4, диоды 9, 10, !

3 и 14, блок 17 индикации, транзисторы 18, 19, трансформатор 20 с по-. луобмотками 21, 22 и обмоткой 23, введены диоды 2, 3, дифференциальный трансформаторный датчик 5 с обмоткой

6 и полуобмотками 7, 8, конденсатор

l1, резистор !", конденсатор 15, резистор 16. Использование дифференциального трансформаторного датчика 5, а также Фильтров на конденсаторах 11, 15 и резисторах 12, 16 позволяет устранить гальваническую связь между измерительной цепью и автогенератором

H уменьшить синфазные составляющие сф гармонического сигнала, что обеспечивает меньшую погрешность измерения. ил.

1551975

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для создания высокоточных средств контроля перемещений.

Цель изобретения — повышение точности за счет устранения гальванической связи между измерительной це" пью и автогенератором и уменьшения гармонических составляющих выходного с)игнала.

На чертеже представлена блок-схема измерителя.

Измеритель содержит источник 1 питания, диоды 2 и 3, конденсатор 4, дифференциальный трансформаторый датчик 5 с первичной обмоткой 6 и вторичными полуобмотками 7 и 8, диоды

9 и 1 О, конденсатор 11, резистор 1 2, диоды 13 н 14, конденсатор 15, ре- 20 зистор 16, блок 17 индикации, транзисторы 18 и 19, трансформатор 20 с первичными полуобмотками 21 и 22 и вторичной обмоткой 23.

Начала вторичных полуобмоток 7 25 и 8 соединены соответственно с первйм и вторым входами одной из диагоналей кольцевого диодного моста, образованного диодами 9, 10, 13 и 14.

Один из входов второй диагонали кольцевого диодного моста подсоединен к одному из входов блока 17 индикации, к одной их обкладок конденсатора И и одному из выводов резистора 1 2, второй вход второй диагонали кольцевого диодного моста подключен к второму входу блока f7 индикации, к одНой из обкладок конденсатора 1 5 и одному иэ выводов второго резистора

1á. Конщл вторичных обмоток 7 и 8 соединены между собой и подключены к вторым обкладкам конденсаторов ll и 15, а также к вторым выводам резисторов 12 и 16.

Автогенера тор; содержит трансформатор 20, начало полуобмотки 21 и конец полуобмотки 22 которого подключены к коллекторам транзисторов 18, 19 соответственно, база транзистора

18 через диод 2 соединена с одним иэ выводов источника 1 питания, второй вывод которого подключен к концу полуобмотки 21 и началу полуобмотки 22 трансформатора 20.

Измеритель работает следующим об55 разом.

Последовательный резонансный контур в цепи обратной связи автогене« фатора образован конденсатором связи

4 и первичной обмоткой б дифференциального трансформаторного преобразователя 5 перемещения, во вторичных полуобмотках 7 и 8 которого наводится

ЭДС, пропорциональная соответственно магнитной связи этих обмоток с обмоткой 6, При питании первичной обмотки

6 переменным током и при симметричном положении якоря относительно вторичньгх полуобмоток 7 и 8 на их выводах формируется ЭДС, равная по величине и знаку при встречном включении обмоток, При перемещении якоря величина ЭДС вторичных полуобмоток изменяется, причем на выходе одной из полуобмоток, например 7, амплитуда синусоидального напряжения уменьшается, а на выходе полуобмотки

8 увеличивается.

В один из полупериодов ток протекает по цепи: начало полуобмотки

7, диод 9, конденсатор 11, конец полуобмотки 7. На конденсаторе

Формируется постоянный положительный уровень напряжения, пропорциональный ЭДС полуобмотки 7 диФЬеренциального трансформаторного датчика

5. В то же время в этом олупериоде протекает ток, обусловленный ЭДС полуобмотки 8 по цепи: начало полуобмотки 8, диод 14, конденсатор 5, конец полуобматки 8. На конденсата; ре 1 5 Формируется постоянный положительньи уровень напряжения, пропорциональный ЭДС полуобмотки 8. При согласном включении полуобмоток 7 н8 второй ток протекает по цепи: нача-, ло полуобмотки 8, конденсатор 11, диод 10, конец полуобмотки 8. На блоке 17 индикации присутствует раэностный потенциал, величина и знак которого определяется соотношением ЭДС на вторичных полуобмотках 7 и 8.

Во втором полупериоде при встреч-. ном включении палуобмоток 7 и 8 ток протекает по цепи: конец полуобмотки

7, конденсатор 15, диод 13, начало полуобмотки 7. На конденсаторе 15

Формируется уровень сигнала, пропорциональный разности ЭДС полуобмоток

8 н 7. В то же время,во втором полупериоде протекает ток, обусловленный ЭДС полуобмотки 8 по цени . конец полуобмотки 8, конденсатор 11, диод

10, начало полуобмотки 8. Иа конденсаторе 11 Формируется постоянный уровень, пропорциональный разности

ЭДС полуобмоток 7 и 8. На блоке 17 индикации формируется суммарный результирующий сигнал отрицательной полярности относительно правого по блок-схеме вывода блока 17. Таким образом, величина и знак выходного напряжения пропорционален величине и знаку перемещения якоря дифференциального датчика относительно нейтрального положения.

Составитель В. Иодолян

Редактор Л. Зайцева Техред А.Кравчук Корректор Т Малец

Заказ 320

Подписное

Тираж 498

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

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

Формула изобретения

Прецизионный измеритель перемещений, содержащий автогенератор, выполненный с входом и выходом цепи положительной обратной связи, дифференциальный индуктивный датчик, кольцевой диодный детектор и два конденсатора, первые выводы которых соединены между собой, а вторые выводы под.— ключены соответственно к первому и второму выводам первой диагонали кольцевого диодного детектора, к первому

551975 6 и второму выводам второй диагонали которого подключены первые выводы соответственно первой и второй обмоток дифференпиального индуктивного датчика, вторые выводы которых соединены между собой, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыще- ния точности, в него введены третий конденсатор, а дифференциальный индуктивный датчик выполнен в виде трансформаторного датчика с дополни-. тельной обмоткой, первый вывод «ото» рой подключен к входу цепи положи15 тельной обратной связи asToreaepaòîpa, выход. цели положительной обратной связи которого через третий конденсатор подключен к второму выводу дополнительной обмотки днфференциаль20 ного трансформаторного датчика, .второй вывод первой обмотки которого подключен к первому выведу первого конденсатора.