Преобразователь линейных перемещений

 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения линейных перемещений различных объектов. Цель изобретения - повышение точности измерений , Устройство содержит катушку индуктивности с подвижным сердечником, коаксиальный кабель, посредством которого катушка индуктивности подключена к конденсатору. Индуктивность катушки, емкость и емкость кабеля образуют параллельный колебательный контур, на который через резистор поступает сигнал от генератора переменного периодического напряжения . Параллельно емкости подключен индикатор перемещения - вольтметр. 1 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

is)) s G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4900461/28 (22) 09.01.91 (46) 23.02.93. Бюл. Мт 7 (71) Учебно-научно-производственный центр при Одесском государственном университете им. И,И.Мечникова (72) М,А.Ãëàóáåðìàí. Ш.Д,Курмашев и

Л.Л,Шенкевич (73) Учебно-научно-производственный центр при Одесском государственном университете им, И.И.Мечникова. (56) Агейкин Д,И, Датчик контроля и регулирования, М.: Машиностроение. 1965, с, 126.

Экспресс-информация, Обмен передовым опытом в автомобилестроении. Филиал

НИИ Автопрома. Тольятти, 1975, N 10, с. 23.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения линейных перемещений различных обьектов, в частности, для измерения перемещения главного циркуляционного трубопровода АЭС в процессе эксплуатации, Целью изобретения является повышение точности измерений за счет уменьшения влияния емкости коаксиального кабеля.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем генератор переменного периодического сигнала. катушку индуктивности с подвижным сердечником, . конденсатор, подключенный параллельно катушке индуктивности, и коаксиальный кабель, служащий для связи катушки индуктивности с-генератором и измерительной

„„БЦ „„1797684 А3 (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения линейных перемещений различных объектов, Цель изобретения — повышение точности измерений, Устройство содержит катушку индуктивности с подвижным сердечником, коаксиальный кабель. посредством которого катушка индуктивности подключена к конденсатору. Индуктивность катушки, емкость и емкость кабеля образуют параллельный колебательный контур, на который через резистор поступает сигнал от генератора переменного периодического напря- жения, Параллельно емкости подключен индикатор перемещения — вольтметр. 1 ил. схемой, емкость С> конденсатора выбирают из условия

6Ск С1 2 ОСк, (1) где Ск — максимальная емкость кабеля, необходимого для подключения катушки индуктивности; а частоту f выбирают из условия: с(с +с1) с(с. +cq) где L — индуктивность катушки при полностью введенном сердечнике.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, Устройство содержит катушку индуктивности 1 и металлический сердечник 2, перемещающийся вдоль оси, который связан.с обьектом, перемещение которого необходимо определить; коаксиальный кабель

3. посредством которого катушка индуктив1797684

4 ности подключена к конденсатору 4. Индуктивность катушки 1, емкость 4 и емкость кабеля образуют параллельный колебательHblA контур, на который через резистор 5 поступает сигнал от генератора 6 переменного периодического напряжения. Параллельно емкости 4 подключен индикатор перемещения 7 — вольтметр.

Работает устройство следующим образом. При каком-то положении сердечника 2 катушки индуктивности 1 показания вольтметра 7 составляют V>. При перемещении объекта, который связан с сердечником 2 катушки индуктивности 1, сердечник перемещается на величину hl и при этом измеряется полное сопротивление катушки индуктивности; что приводит к изменению напряжения на колебательном контуре, в результате чего показание вольтметра 7 становится равным Vg. По изменению напряжения (Чг — V1) определяют величину перемещения сердечника; а значит и объекта, с которым он связан (используя выражение Ж -АЬ /).

Экспериментальным путем было установлено, что: если не соблюдается условие

6 С» «С>, то длина кабеля подключения катушки индуктивности существенно влияет на коэффициент преобразования датчика (он увеличивается при уменьшении длины кабеля); если не соблюдается условие С «20 С», то коЗфаициент преобразования датчика резко падает;. если не соблюдается условие

0,5

2л то резко уменьшается коэффициент преобразования; если не соблюдается условие

09

2х

С ) то имеет место увеличение коэффициента преобразования при уменьшении длины кабеля, Для испытания был изготовлен преобразователь линейных перемещений в электрический сигнал, катушка индуктивности которого была длиной 160 мм и имела трехслойную намотку провода ПЭЛ-0,2 (1600 витков). По оси катушки располагался стальной сердечник диаметром 4 мм. Индуктивность катушки при полностью введенном сердечнике имела значение 1,15 10 Г.

В качестве конденсатора колебательного контура использовалась емкость 0,033 мкФ. Катушка индуктивности подключалась к измерительной схеме с помощью коаксиального кабеля, длина которого изменялась от 1 до 100 м (при этом емкость кабеля

10 изменялась от 50 до 5000 пФ). В качестве генератора использовался прибор Г3-118, настроенный на частоту 18 кГц, подключенный к контуру через резистор МЛТ-0,25, равный 1 кОм. Амплитуда сигнала на выходе генератора составляла 10 В, Коэффициент преобразования опредеЛЧ лялся как А = — — (напряжение на контуре а! .. V измерялось с помощью цифрового вольт20 метра В7-16А) и имел значение 25 м8/см.

При изменении длины кабеля, с помощью которого подключалась катушка индуктивности, от 10 до 110 м коэффициент преобразования изменялся не более чем на + 2%, 25 то есть йа величину + 0,5 мВ. Он также оставался постоянным (с точностью + 3%) при перемещении сердечника вдоль оси катушки индуктивности на 155 мм.

Формула изобретения

Преобразователь линейных перемещений в электрический сигнал, содержащий генератор переменного периодического сигнала, катушку индуктивности с подвиж-. ным сердечником, конденсатор, подключен35 ный параллельно к катушке индуктивности, и коаксиальный кабель, служащий для связи катушки индуктивности с генератором и измерительной схемой, отличающийся тем. что, с целью повышения точности изме40 рений за счет уменьшения влияния емкости коаксиального кабеля, емкость С> конденсатора выбирают из условия 6 С» ф С1 «20 С», где C» — максимальная емкость кабеля, необходимого для подключения катушки ин45 дуктивности, а частоту f выбирают из условия

0,5 0,9

2л

«f

2л () (>

50 где 1 — индуктивность катушки при полностью введенном сердечнике.

1797684

Составитель А.Шенкевич

Техред М.Моргентал . Корректор Й.Гереши

Редактор А.Бер

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

Заказ 668 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5