Емкостный трансформаторный мост для измерения перемещений Советский патент 1984 года по МПК G01B7/00 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений в условиях динамических помех.

Известны емкостные трансформаторные мосты для измерения перемещений содержащие генератор, трансформатор и емкостный преобразователь перемещений С 1 JНедостатком данных емкостных преобразователей является невысокая точность измерения в условиях динамических помех, воздействующих на емкостный преобразователь перемещений.

Наиболее, близким по технической сущности к изобретению является емкостный трансформаторный мост для измерения перемещений, содержащий генератор, трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и двумя вторичными обмотками, одна из которых выполнена регулируемой, а один из выходов каждой вторичной обмотки соединен с общим проводом, указатель равновесия, емкостный преобразователь перемещений, включенный между нерегулируемой вторичной обмоткой и входом указателя равновесия, средняя точка емкостного преобразователя соединена с общим проводом, и образцовую .меру емкости, включенную между регулируемым выводом регулируемой вторичной обмотки и входом указателя равновесия 2J.

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения в условиях динамических помех, воздействующих на емкостный преобразователь перемещений.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что емкостный трансформаторный мост для измерения перемещений, содержащий генератор, трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и двумя вторичными обмотками, одна из котррых выполнена регулируемой, а один из выводов каждой вторичной обмотки соединен с общим проводом, указатель равновесия, емкостный преобразователь перемещений, включенный между нерегулируемой вторичной обмоткой и входом указателя равновесия, средняя точка емкостного преобразователя соединена с общим проводом, и образцовую меру емкости, включенную меж.п.у

016702

регулируемым выводом регулируемой вторичной обмотки и входом указателя равновесия, снабжен последовательно включенными усилителем, вход 5 которого соединен с входом указателя равновесия, демодулятором и модулятором, опорные входы которых подключены к нерегулируемому выводу регулируемой вторичной обмотки, и второй 10 образцовой мерой емкости, включенной между выходом модулятора и входом указателя равновесия.

На чертеже приведена блок-схема емкостного трансформатора моста для 15 измерения перемещений.

Мост содержит генератор 1, трансформатор 2 с регулируемой 3 и нерегулируемой 4 вторичными обмотками, первичная обмотка которого 20 подключена к генератору 1, первую

образцовую меру 5 емкости, указатель 6 равновесия, подключенный через образцовую меру 5 к выводу регулируемой обмотки 3, емкостный преобра зователь 7 перемещений, включенный между нерегулируемой вторичной обмоткой 4 и входом указателя 6 равновесия, последовательно включенные |Усилитель 8, демодулятор 9 и модуля30 |тор 10 и вторую образцовую меру 11 1емкости, включенную между выходом демодулятора 10 и входом указателя 6 равновесия.

Устройство работает следующим об5 разом.

Когда динамическая помеха отсутствует, балансировка моста осуществляется регулированием числа витков обмотки 3. Выходной сигнал демодуля0 тора 9 равен нулю, а выходной сигнал модулятора ш имеет стабильную немодулированную амплитуду. Выходной сиг-, нал модулятора 10 при этом компенсирует начальный ток емкостного преоб5 разователя 7.

Воздействие динамической помехи на подвижный электрод преобразователя 7 вызывает амплитудную модуляцию тока, протекающего через емкость 0 преобразователя 7, поступающего на вход указателя 6 равновесия. Выделение сигнала помехи осуществляется при помощи демодулятора 9, выполненного по схеме фазочувствительного демодулятора с подавлением несущей.

С усилителя 8 на демодулятор 9 поступает сигнал разбаланса моста переменной по амплитулр не-пичпны.

311016

который модулирован низкочастотным сигналом помехи. Демодулятор 9 вырабатывает сигнал, пропорциональный помехе, который воздействует на модулятор 10, изменяя его выходной j сигнал таким образом, что ток, протекающий через меру t1, будет противоположен току помехи через емкостный преобразователь 7, С меры 11 ток, пропорциональный сигналу поме- to хи, поступает на указатель 6 равно04

весия, где на его входном сопротивлении происходит вычитание основного и компенсирующего модулированных сигналов, что позволяет скомпенсировать влияние помехи.

Таким образом, изобретение позволяет повысить точность Т1змерения за счет компенсации влияния динамической помехи, обеспечивающей возможность более точного уравновешивания моста.

ЕМКОСТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ МОСТ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, -содержащий генератор, трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к генератору, и двумя вторичными обмотками, одна из которых выполнена регулируемой, а один из выводов каждой вторичной обмотки соединен с общим проводом, указатель равновесия, емкостный, преобразователь перемещений, включенный между нерегулируемой вторичной обмоткой и входом указателя равновесия, средняя точка емкостного преобразователя соединена с общим проводом, и образцовую меру емкости, включенную между регулируемым выводом регулируемой вторичной обмотки и входом указателя равновесия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен последовательно s включенными усилителем, вход которого соединен с входом указателя равновесия, демодулятором и модулятором, опорные входл которых подключены к нерегулируемому выводу регулируемой вторичной обмотки, и второй образцовой мерой емкости, включенной между выходом модулятора и входом указателя равновесия.

0:1

VI. LT

fl

W

8