Преобразователь геометрических параметров объектов

 

Изобретение может быть использовано в устройствах контроля геометрических параметров торцового биения, скорости и ускорения торцового биения жестких магнитных дисков и их основ. Цель устройства: повышение точности преобразования при контроле биений объектов. Сущность изобретения: емкостной преобразователь биений магнитных дисков содержит первый источник питания, генератор импульсов, эталонный конденсатор, первый операционный усилитель, резистор, измерительный электрод, дополнительный электрод, расположенные на торцовой поверхности электроизоляционного корпуса датчика, второй операционный усилитель, первую и вторичную обмотки трансформатора, второй источник питания, выпрямитель. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕН-ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬЭ 4 (Л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4918160/28 (22) 11.03.91 (46) 15.07.93. Бюл, И 26 (71} Научно-исследовательский институт вычислительной техники (72} А.Г,Князев, Н.П.Ординарцева, В.М.Тихонов и В.Г.Путилов (56) Патент Франции 1Ф 2417117, кл. 6 01 R

27/16, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1325292, кл. G 01 В 7/00, 1987, (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение может быть использовано в устройствах контроля геометрических паИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения характеристик проводящих поверхностей, например валов, втулок. магнитных дисков и их основ и т,д.

Цель изобретения — повышение точности преобразования при контроле биений контролируемых объектов.

На чертеже приведена структурная схема преобразователя геометрических параметров обьектов.

Преобразователь содержит первый источник 1 питания, генератор 2 импульсов, эталонный конденсатор 3, первый операционный усилитель 4, резистор 5, измерительный электрод 6 экранирующий электрод 7, расположенные на торцовой поверхности электроизоляционного корпуса 8 датчика 9, » Ж 1827524 А1 раметров торцового биения, скорости и ускорения торцового биения жестких магнитных дисков и их основ. Цель устройства; повышение точности преобразования при контроле биений объектов, Сущность изо- бретения: емкостной преобразователь биений магнитных дисков содержит первый источник питания, генератор импульсов, эталонный конденсатор, первый операционный усилитель, резистор, измерительный электрод, дополнительный электрод, расположенные на торцовой поверхности электроизоляционного корпуса датчика. второй операционный усилитель, первую и вторичную обмотки трансформатора, второй источник питания, выпрямитель, 1 ил. объект контроля 10. второй операционный усилитель 11. первичную обмотку 12, вторичную обмотку 13 трансформатора 14, второй источник 15 питания, выпрямитель 16, выход 17 устройства, Высокочастотный ток генератора 2 импульсов проходит через эталонный конденсатор 3 и первый операционный усилитель

4, в цепь отрицательной обратной связи которого включен измерительный конденсатор, образованный поверхностью объекта контроля 10 и измерительным электродом 6 датчика 9. Коэффициент передачи первого

Со операционного усилителя 4 равен и на х выходе первого операционного усилителя 4 имеем сигнал

Со

01оп = Овх -, с— -х

1827524 где 0вх — напряжение на выходе генератора

2 импульсов;

С вЂ” емкость эталонного конденсатора;

Сх = (2)

5 где я, я, — диэлектрическая проницаемость среды и вакуума соответственно;

S — площадь измерительного электрода б датчика 9;

10 х — контролируемый параметр, Получаемое на выходе первого операционного усилителя 4 напряжение прямо пропорционально контролируемому биению

15 (3) 01оп =к х °

0вх Со где

Изобретение обладает высокой точно- . стью преобразования благодаря линейной зависимости выходной величины от измеряемой х, отсутствию потери измерительной информации на ключевых элементах, уменьшению погрешности емкостного метода измерения и возможности регулировки чувствительности преобразования.

Экранирующий электрод 7 датчика 9 уменьшает краевые эффекты при измерении, "фокусируя" электрическое поле на поверхности измерительного электрода 6, Узел гальванической развязки, выполненный на резисторе 5, втором операционном усилителе 11 и трансформаторе 14, преобразует напряжение на выходе первого операционного усилителя 4 в ток в первичной обмотке 12 трансформатора 14, величина которого! пропорциональна контролируемому биению х. Во вторичной обмотке 13 трансформатора 14 имеет ток, равный 2= f (4) 35 где 0 — коэффициент трансформации трансформатора 14. Изменяя величину О, изменяем чувствительность преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь геометрических параметров объектов, содержащий генератор импульсов, первый операционный усилитель, резистор, емкостный датчик. эталонный конденсатор, первый источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при контроле биений контролируемых объектов, в него введены второй источник питания, второй операционный усилитель, трансформатор, выпрямитель, экранирующий электрод, измерительный и экранирующий электроды размещены на торцевой поверхности электроизоляционного корпуса датчика, обращенной к контролируемому объекту, выход генератора импульсов соединен с первой обкладкой эталонного конденсатора, вторая обкладка которого подключена к инвертирующему входу первого операционного усилителя, измерительному и экранирующему электродам датчика, неинвертирующий вход первого операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала первого источника питания, выход первого операционного усилителя соединен с шиной нулевого потенциала второго источника питания, через резистор — с инвертирующим входом второго операционного усилителя и началом первичной обмотки трансформатора, шина нулевого потенциала второго источника питания предназначена также для подключения к ней контролируемого объекта. неин вертирующий вход второго операционного усилителя подключен к шине нулевого потенциала первого источника питания, конец первичной обмотки трансформатора подключен к выходу второго операционного усилителя, начало и конец вторичной обмотки трансформатора подключены соответственно на первый и второй входы выпрямителя, первый источник питания подключен к генератору импульсов, первому и второму операционным усилителям, второй источник питания — к выпрямителю, а выходом устройства является выход выпрямителя.

Составитель Н.Ординарцева

Техред М.Моргентал Корректор M.Ïåòðîâà

Редактор С.Кулакова

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

Заказ 2352 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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