Дифференциальный преобразователь перемещений

 

ОПИ

ИЗОБ

К АВТОР СК

Союз Советских

Соцнаинстнчесинх

Респубвнк

579534 (61) лополнитель (22) Заявлено 180 е ттриаое)тннеиие (23) Приоритет (43) Отт блииова (45) Дата опубли

) М. Кл. 01 В 7/00

Гее руетееееМ ееаетет еееете Меееетрев ееОР ее ееееа еееЕртеей е етеентее

) УДК

531. 717 (088.8) A.Õ. Гольберг и A.Á. Гришов (7Ц Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к дифференциальным преобразователям перемещен ий.

Известен дифференциальный преобразователь перемещений, содержащий индуктивные датчики, работа которых основана на изменении индуктивности связи между катушкой, на которую подано напряжение заданной частоты, и катушками, включенными дифференциально (1) .

Недостаток данного устройства — малый диапазон линейных перемещений.

Наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дифференциальный преобразователь перемещений, содержащий источник переменного напряжения, датчик, выполненный в виде индуктивно связанных катушек, одна из которых подключена к источнику переменного напряжения, и измерительную схему $2) .

Однако. и этот. преобразователь не отличается большим диапазоном линейных перемещений, что обусловлено нелинейным изменением Фазы cM1 Ràëà дифференциального трансформатора в Функции перемещения.

Цель изобретения — рас аирение диапазона измерений.

Для этого датчик в предлагаемом устройстве снабжен третьей катушкой, а измерительная схема содержит дифференциальный усилитель, фаэовращатель и

5 буферную схему, причем к одному иэ выходов дифференциального усилителя подключена втор- ÿ катушка датчика,,ко второму входу - через фазовращатель — источник переменного напряжения, а вы10 ход дифференциального усилителя через буферную схему по,,ключен к третьей катушке индуктивности.

На чертеже изображена схема описываемого преобразователя.

18 Дифференциальный преобразователь перемещений содержит источник 1 переменного напряжения, датчик 2, выполненный в виде индуктивно связанных катушек L1 1 <, Lg и измерительную схему, Измерительная схема преобразоватеI ля включает в себя дифференциальный усилитель 3, фаэовращатель 4 и буферную схему 5.

СЪ

Датчик 2 катушкой L1 подключен к источнику 1 переменного напряжения, катушкой )„д-к одному иэ входов дифФеренциального усилителя 3. Ко второму входу усилителя 3 через фаэовраща 2 тель 4 подключен источник 1 перемен579534 ного напряжения, а к выходу через буферную схему 5 — катушка индуктивности

Ь датчика 2 °

Преобразователь работает следующим образом. 5

Когда измеряемое напряжение отсуттвует, выходное напряжение равно нулю. При наличии перемещения происходит изменение индуктивной связи между катушками L и Ь 1и на входах дифференциального усилителя 3 появляется раэностное напряжение, величина которого пропорциональна измеряемому перемещению, а знак зависит от направления перемещения. l5

Вследствие разбаланса фаэ напряжений, поступающих на входы дифференциального усилителя, раэностное напряжение не прямо пропорционально измеряемому перемещению.

Для расширения диапазона измерения преобразователя используется свойство систем с отрицательной обратной связью стабилизировать коэффициент передачи системы в широком диапазоне изменения входного воздействия. Роль элемента сравнения в данной конструкции выпол= няют катушки L z и Ь з

Выходной сигнал преобразователя через буферную схему 5 поступает на катушку Ь з . Под действием магнитного потока Р, образованного перемагничиванием сердечника от источника 1 переменного напряжения, в катушках Lzи наводятся одинаковые ЭДС . Под действием напряжения обратной связи ток 35 в катушке L уменьшается, создается магнитный поток обратной связи Р который находится в противофазе с потоком % . Под действием результатирующего потока ЭДС в катушках L и 1 э 40 уменьшается также напряжение обратной связи, а между входами элемента сравнения, образованного катушками 1.д и

L>, получается так называемый кваэийуль сигнала, т.е. между катушками 45 и L появляется напряжение.

Если катушки Ь и L нагружены на одинаковые Импедансы, то напряжение равно нулю, в противноом случае оно отлично от нуля,:..но. постЬянно, так как постоянен импедайс»

Катушки L и 1> намотаны совместно, поэтому йзменения фаз напряжений на них одинаковы и квазинуль сигнала, т. е. напряжеиие между катушками L и не зависит от величины перемещения. Конструкция преобразователя ггредусматривает возможность измерений и в том случае, когда катушки L и 1з наматываются встречно или согласно.

При выполнении измерительной схемы преобразователя в виде дифференциального усилителя, фаэовращателя и буферной схемы и введении в конструкцию датчика третьей катушки индуктивности, связаннсй через буфернУю схему с выходом дифференциального усилителя, диапазон измерений преобразователя удается расширить. Высокая стабильность и широкий диапазон измеряемых перемещений дают возможность использовать данный преобразователь в качестве звена системы автоматического регулирования, например, размера или уровня.

Формула изобретения

Дифференциальный преобраэсватель перемещений, содержащий источник переменного напряжения датчик, выполненный в виде индуктивн связанных катушек, одна из которых подключена к источнику переменного напряжения, и измерительную схему, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, датчик снабжен третьей катушкой, а измерительная схема содержит дифференциальный усилитель, фазовращатель и буферную схемУ, причем к одному из входов дифференциального усилителя подключена вторая катушка датчика, ко второму .входу — через фаэовращатель — источник переменного напряжения, а выход дифференциального усилителя через буферную схему подключен к третвей катушке индуктивности, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 330334, кл. Q 01 В 7/14, 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 353164, кл. 4 01 L 9/10, 1970 °

519534

Составитель В. Ляхов

Редактор А. Мурадян Техред М.Левицкая Корректор С.Шекмар

Заказ 4384/40 Тираж 907 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4