Устройство для измерения линейных перемещений

 

(" 1-46206!

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от агт. свидетельствя— (22) Зяяв1el(o 19.03.74 (2!) 2006686/18-24 (51) М. Кл. G 01Ь 7/02

G 01d 5/12 с Ilpl(cocдllllcf(llcxl заявки №вЂ”

Государственный комитет

Совета Миннстров СССР по делам нзооретеннй

Н OTKPb(THH (32) Приори"ет—

Оиуоликовяио 28.02.75, Бюллетень ¹ 8

{53) УДК 531.7 (088.8) Да ra опубликования описания 07.08.75 с с

„,:-".- с>с с

Э. М. Бромберг и В. С. Иванов (72) Авторы и з о бр е те 5(5(я (71) Заявитель

Куйбышевский филиал Всесоюзного института по проектированию организации энергетического строительства «Оргэнергострой» ((>!) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕН ИЯ ЛИНЕЙНЫХ

П EPEMEHIÅН И Й

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к устройствам для высокоточного измерения линейных перемещений.

Известны устройства для измерения линейных перемещений, содержащие два идсит((чных преобразователя, осуществляющ(гх преобразование измеряемого перемещения в электрический сигнал, .выходы которых подключены к вычитающему устройству, и блок управлеши.

Предлагаемое автокорректнрующсеся устройство для измерения линейных перемещений отличается тем, что oflo снабжено двумя источникам;(образцовых r((p((p3mc(IIIH измеряемой вслн Ill(Ill, выходы которых подключены через коммутаторы к входа» преобразователей, двумя блоками памяти н блоком деления.

При этом выходы обоих блоков памяти подсоединены к входу блока BI (>(IIT3(II(5I, выходы яО которого через комм уTBTop I>l подклlо Iеllbl к входам блоков памяти и одному из входов блока деления. Второй вход блока делеш(я связан с выходом одного из блоков иамятll.

Это позволяет повысить точность измерения 25 линейных перемещений путем устранения

B;lIi5IIIiiH дополнительных погрешностей, иелиней(гости выходной характеристики и самопроизвольного,дрейфа параметров элементов устройства. 30

Структурная схема предлагаемого устройства представлена l(3 чертеже.

Оно содержит идентичные преобразователи

1 и 2 перемещения в электрический сигнал, блок 3 вычитания, исто>(ники 4 1(5 образцовых приращеишl измеряемой величины, коммутаторы 6 — 10, блоки 11 ll 12 памяти, блок 13 деления, блок 14 управления.

Источники 4 и 5 об(разцовых прирящешгй через коммутаторы 6 и 7 подсоединены к входам иденти If(1>fx преобразователей и 2. Выходы преобразователей соед(и(ены с блоком 3 вычитания, выход последнего через коммутаторы 8 ll 9 — с олоками 11 и 12 памяти, я коммутатор 10 — с первым входом блока 13 деления.

Выход блока 12 памяти подключен к входу олока 3 вычитания, а выход блока 11 памяти — к входу блока вычитания и к второму входу блока деления.

Коммутаторы 6 — 10 соединены с блоко» 14

VÏР3ВЛСИИЯ.

Устройство работает следующим образом.

Входные велич(и(ы .то+л и хо — х 0;I(lîâðåменио поступя(от через коммутаторы 6 ll 7 на вход идентичных преобразователей 1 и 2. выходные с(ггналы которых подаются иа блок 3 вычитания. Через открытый блоком управления ко»мутатор 8 результат вычитания поступает в блок 11 памяти. В это время коммута462061 торы 9 и 10 закрыты. Таким образом, в блоке памяти записывается величина

N — Лз = (4ахю+25) х, где V и V> — выходные сигналы преобразователей; а и Ь вЂ” параметры функции преобразования.

Затем блок управления переводит коммутаторы 6 и 7,в положение, п ри котором к входам преобразователей подключаются источники образцовых приращений измеряемой величины. Теперь на вход преобразователей подаются соответственно величины vg+(x+5) и

v0 — (х+Л) .

Выходные сигналы V3 и V4 преобразователей связаны с входными величинами соотношениями

Жз =а(хо+ х+Л) +5 (xp+X+Л) +с, N4 =a(xp — х — Л) +Ь (хз — х — Л) +с, где с — также параметр функции преобразования.

Сигналы Уз и Л"4 поступают на блок вычитания, а с его выхода через коммутатор 9, открытый блоком управления, в блок 12 памяти.

В это время коммутаторы 8 и 10 закрыты.

Таким образом в блоке 12 памяти запоминается величина

Лз — Л 4 (4ахз+26) (х+Л).

Выходные сигналы блоков памяти вновь подаются на блок вычитания, па выходе которого формируется сигнал, равный (Л 1 2) — (Л з — Л ) = (4ахо+25) Л.

Указанный сигнал через открытый блоком управления коммутатор 10 поступает в качестве делителя па вход блока деления. На второй вход блока деления в качестве делимого проходит величина

Л,— Л з= (4ахз+25) . х. пз блока памяти.

В результате деления на выходе блока деления получается результат измерения

Л вЂ” Л з (У 1 — Л z) — (Л з Л 4)

1хак видно из последнего выражения, результат измерения искомого перемещения Х не зависит от параметров а, b, с, хо, т. е. пе зависит от изменения чувствительности, дрейфа нуля, нелинейности функции преобразования и от стабильности начального значения х

5 измеряемой величины.

Предлагаемое устройство дает возможность получить точность на несколько порядков выше, чем известные, причем в широком диапазоне внешних условий. Оно может быть pea1î лизовано на базе различных преобразователей; потенциометрических, емкостных, индуктивных. Точность этих устройств зависит только от точности величины Л, которая может быть реализована п1рактпчески с любой тре15 буемой точностью.

Предмет изобретения

Устройство для измерения линейных пере20 мещений, содержащее преобразователи перемещения в электрический сигнал, выходы которых подключены к первым двум входам блока вычитания, и блок улравления, отличаюи(ееся тем, что, с целью повышения точности

25 измерения, оно содержит блоки памяти, блок деления, коммутаторы и источники образцовых приращений измеряемой величины, входы которых подключены к входам устройства и к первым .входам первого и второго коммутаторов, вторые входы коммутаторов соединены с выходами источников образцовы.; приращений измеряемой величины, а выходы упомянутых коммутаторов связаны с входами преобразователей перемещений в электрический сигнал, 35 выходы блока вычитания через третий, четвертый и пятый коммутаторы подключены соответственно к входам блоков памяти и одному из входов блока деления, другой вход которого соединен с выходом первого блока памяти, 4о выходы блоков памяти подключены к двум другим входам блоков вычитания, а управляющие входы коммутаторов соединены с выходамп блока управления.

46206i

Составитель И. Шелипова

Техред T. Курнлко Корректор И. Позняковская

Редактор И. Грузова

Ос;1. тип. 8,з ipoMcKofo l правлении издате IbcTB> полиграфии н кни;киой торговли

Заказ 2403 Изд. № 1150 Тираж 782 Подписное

ЦБИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5