Устройство для измерения перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений. Для повышения точности измерений за счет уменьшения влияния временной и температурной нестабильности элементов измерительной схемы устройство для измерения перемещений снабжено коммутатором, сигнальные входы которого подключены к измерительным обмоткам, а выход - к первому детектору. К выходу этого детектора присоединен усилитель низкой частоты и второй детектор, выход которого соединен с индикатором. Генератор тактовых импульсов подключен к управляющему входу коммутатора. Разностное напряжение измерительных обмоток зависит от положения электропроводного объекта. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений.

Известно устройство для измерений перемещений электропроводного объекта, содержащее генератор высокой частоты, питающий измерительную и компенсационную катушки, два детектора, дифференциальный усилитель постоянного тока и индикатор [1] Однако вследствие того, что данное устройство реагирует только на изменение расстояния между поверхностью металла и измерительной катушкой, оно имеет ограниченный диапазон линейности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения перемещений, содержащее датчик перемещения с двумя измерительными обмотками и обмоткой возбуждения, присоединенной к выходу генератора, а также блок вычитания и индикатор [2] Недостатком данного устройства является снижение точности измерения вследствие неидентичности изменения характеристик детекторов при изменении температуры.

Для повышения точности измерений путем уменьшения влияния временной и температурной нестабильности элементов измерительной схемы устройство для измерения перемещений снабжено коммутатором, к сигнальным входам которого подключены измерительные обмотки, а к выходу первый детектор, усилителем низкой частоты, вход которого присоединен к выходу первого детектора, а выход к последовательно соединенным второму детектору и индикатору, и генератором тактовых импульсов, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения перемещений.

Устройство содержит питающий генератор 1 высокой частоты, подключенный к обмотке 2 возбуждения трансформаторного датчика перемещения. Измерительные обмотки 3 и 4 датчика присоединены к входам коммутатора 5. К выходу коммутатора присоединен первый детектор 6, усилитель 7 низкой частоты, второй детектор 8 и индикатор 9. Выход генератора 10 тактовых импульсов подключен к управляющему входу коммутатора 5. Электропроводный объект 11 расположен в исходном положении сумматрично относительно измерительных обмоток дифференциального датчика. Коммутатор 5 обеспечивает поочередное подключение измерительных обмоток 3 и 4 к детектору 6, что дает возможность ослабить влияние временной и температурной нестабильности детектора на измеряемый параметр, так как амплитуда переменного напряжения на выходе детектора 6 практически не зависит от температурных и временных изменений его характеристики.

Усилитель 7 низкой частоты служит для усиления низкочастотного напряжения с выхода детектора 6, что также уменьшает температурную и временную нестабильность схемы, поскольку позволяет ослабить влияние нестабильности характеристики второго детектора на контролируемый параметр.

Устройство для измерения перемещений работает следующим образом.

Генератор 1 питает высокочастотным синусоидальным током обмотку 2 возбуждения, которая наводит в своей плоскости переменное напряжение, которое зависит от коэффициента трансформации между измерительными обмотками и обмоткой возбуждения. Коэффициент трансформации, а следовательно, и напряжение измерительных обмоток меняется в зависимости от положения электропроводного объекта 11 относительно этих обмоток.

При изменении положения электропроводного объекта в направлении, указанном стрелками, напряжение на измерительных обмотках изменяется и на выходе детектора 6 появляется переменное напряжение, частота которого определяется генератором 10 тактовых импульсов.

Переменное напряжение, появляющееся на выходе детектора 6, усиливается усилителем 7 низкой частоты, детектируется вторым детектором 8 и регистрируется индикатором 9.

Управление работой коммутатора 5 осуществляется генератором 10 тактовых импульсов.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее питающий генератор высокой частоты, дифференциальный датчик перемещения с двумя измерительными обмотками и обмоткой возбуждения, присоединенной к выходу генератора, а также два детектора и индикатор, отличающееся тем, что оно снабжено коммутатором, к сигнальным входам которого подключены измерительные обмотки, а к выходу - первый детектор, усилителем низкой чистоты, вход которого подключен к выходу первого детектора, а выход - к последовательно соединенным второму детектору и индикатору, и генератором тактовых импульсов, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1