Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B7/02 

оо

00

со

Изобретение относится к измери- тельной технике и может-.быть использовано для измерения линейных перемещений .

Известен преобразователь, в котором используется включение индуктивного преобразователя с переменным вдздушнЪм зазором в .резонансную схему с генератором f1.

Недостатком указанного преобразогге теля является низкая точность измерений, ёследствие изменения индук ивного сопротивления от температуры окружающей среды и других дестабилизирующих факторов , изменяющих магнитные свойства материала магнитопровода. , Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь, линейных перемещений, содержащий генератор со стабилизированной амплитудой выходного напряжения, последовательный резонансный контур, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя, и конденсатора, и измерительный прибор, включенный параллельно конденсатору 2.

Однако и этот преобразователь в резонансном режиме будет иметь низкую точность из-за значительной температурной погрешности в результате неидентичности влияния изменений геометрических размеров микрометра на индуктивность, возникающих за счет потока,.не проходящего через рабочий воздушный зазор, и в пространстве воздушного зазора, особенно при тепловом расширении магнитопровода в направлен ии уменьшения воздушного заэора между магнитопроводом и подвижным сердечником.

Целью изобретения является повышение точности измерен.ий.

Эта цель достигается тем, что преобразователь линейных перемещений, содержащий генератор со стабилизированной амплитудой выходного напряжения, последовательный резонансный контур, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя и конденсатора, и измерительный прибор, включенный параллельно конденсатору, снабжен дополнительным индуктивным преобразователем, включенным последовательно с резонансным контуром, двумя детекторами, схемой сравнения, один детектор включен параллельно дополнительному индуктивному преобразователю, другой детектор - параллельно конденсатору выходы детекторов соединены с схемой сравнения,, выход которой подключен к управляющему входу генератора, генератор выполнен с контуром, резонансная частота которого может меняться при изменении напряжения на управляющем входе.

На чертеже приведена функциональная схема преобразователя.

Преобразователь линейны.х перемещений содержит.генератор 1, последовательный резонансный контур,

подключенный к выходу- генератора 1, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя 2, дополнительного индуктивного преобразователя 3 и конденсатора -4, измерительный прибор 5, подключенный параллельно конденсатору 4, детектор 6, соединенный параллельно с дополнительным индуктивным преобразователем 3,. детектор 7, включенный параллельно конденсатору 4, схему 8 сравнения, входы которой подключены к выходам детекторов 6 и 7, а выход - к управляющему входу генератора 1 .

Устройство работает следующим образом.

Необходимым условием резонанса является следующее соотношение

-г.(д.(Ь + Ь,), U)

о/с

где di - постоянная составляющая

индуктивности измерительного преобразователя 2 при

определенном воздушном заа зоре;

.- индуктивность дополнительного преобразователя при . фиксированном воздушном зазоре;

С - емкость конденсатора,

UJ -частота колебаний в конту. ре.

. Преобразователи выполнены таким Образом, что

ц-и,.и.

В результате перемещения сердеч-: ника измерительного преобразователя 2 относительно фиксированного воздушного зазора появляется дополнительная индуктивность, величина которой зависит от измеряемого перемещения. Так как дополнительный и

измерительный преобразователи 2 и 3 идентичны, то величина измерительного сигнала линейно зависит от изменения воздушного зазора и не зависит от изменения индуктивностей под действием температуры окружающей среды, если будет поддерживаться условие (17 резонанса.

Условие резонанса поддерживается при помощи замкнутой цепи обратной

0 связи, состоящей из детек.торов б и 7/ схемы 8.сравнения и управляемого напряжением резонансного контура генератора 1.

На входы детекторов 6 и 7 имеющих большие входные сопротивления.

подаются напряжения переменного тока. Детекторы 6 и.7 выпрямляют эти напряжения, и они поступают на dxeму 8 сравнения, выходной сигнал которой управляет частотой генератора 1„ Схема 8 сравнения вырабатывает сигнал рассогласования ;До тех nopf пока не будет выполняться равенство: ,

)Wv-«- Ai)Ka uJc )

коэффициенты передачи

где К и к детекторов 6 и 7, Если выбрать коэффициенты пере- . дачи, так что ; , К 2k ,(3)

то уравнениеравновесия (.2) будет иметь вид, аналогичный (1), что со-,

. ответствует условию резонан« а- . - . .,.. .

Устройство позволяет стабилизировать функцию преобразования не только при измен.енин температуры ружающей среды, но и под влиянием других дестабилизирующих факторов,

0 например, старения, внешнего постоянного магнитного поля и т.д., при условии, что корректирующий и измерительный преобразователи 3 иГ2, находятся в одинаковых внешних услоК

5

ВИЯХ.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий генератор со стабилизированной амплитудой выходного напряжения, последовательный резонансный контур,, состоящий из измерительного индуктивного преобразователя и конденсатора, и измерительный прибор, включенный параллельно конденсатору, о т л ич ающи и с я тем, что, Ъ целью повышения точности измерений, он снабжен дополнительным индуктивным преобразователем, включенным последовательно с резонансным контуром, двумя детекторами, схемой сравнения, один детектор включен параллельно дополнительному индуктивному преобразователю, другой детектор - параллельно конденсатору, выходы детекторов соединены с схемой сравнения выход которой подключен к управляющему входу генератора, генератор выполнен с KOHTytioM, резонансная частота которого может меняться (Л при Изменении напряжения на управляющем входе.