Индуктивное измерительное устройство Советский патент 1985 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при создании многоканальных измерительных комплексов в приборостроении и других отраслях.

Цель изобретения - повьппение точности измерений.

На чертеже представлена блоксхема устройства.

Устройство содержит генератор 1 переменного напряжения, несколько индуктивных измерительных преобразователей 2, выполненных в виде мостовой схемы. Каждый измерительный преобразователь, в свою очередь, содержит обмотку 3, зашунтированную резисторами 4 и 5, цепь из последовательно соединенных резисторов 6-8, подключенную к одному из концов обмотки 3, второй конец которой заземлен. Обмотка 3, зашунтирования сопротивлениями 4 и 5, и цепь резисторов 6-8 образуют плечи моста индуктивного измерительного преобразователя 2, к диагоналям которого подключен усилитель 6 переменного тока. К выходу усилителя 9 переменнго тока подключен фазовый детектор 10, опорный вход которого связан с выходом генератора 1 переменного тока, выход - с блоком 11 регистрации. К выходу генератора 1 переменного напряжения подключен делитель 12 напряжения, связанный через резистор 13 с неинвертирующим входом операционного усилителя 14. Выход операционного усилителя 14 через конденсатор 15 подключен к своему инвертирующему входу и через резистор 16 - к объединенным базам транзисторных ключей 17 и 18 прямой и обратной проводимостей. Эмиттеры транзисторных ключей 17 и 18 объединены и подключены к инвертирующему входу операционного усилителя 14 и питающим диагоналям всех индуктивных измерительных преобразователей 2. Коллекторы транзисторных ключей через резисторы 19 и 20 соответственно подключены к соответствующим шинам питания. Между коллекторами транзисторных ключей 17 и 18 включен конденсатор 21,

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 переменного напряжения Б.фабатывает стабилизированные

по частоте и амплитуде двуполярные импульсы напряжения, которые поступают на неинвертирующий вход (в дальнейшем Н-вход) операционного усилителя 14 через делитель 12 напряжения и резистор 13, На инвертирующем входе (И-входе) операционного усилителя и, следовательно, на эмиттерах ключей 17 и 18 и питающих диагоналях индуктивных измерительных преобразователей всегда отрабатывается такое же напряжение, как на Н-входе операционного усилителя 14, Транзисторные ключи 17 и 18 включены в режиме усиления тока и обеспечивают протекание через обмотки 3 линейно изменяющегося тока обоих направлений. Резистор

16защищает выход операционного усилителя 14 от перегрузок. Конденсатор 15 повышает устойчивость операционного усилителя 14, так как устраняет возможные паразитные высокочастотные колебания напряжения на его выходе. Резисторы 19

и 10 номинала и конденсатор 15 обеспечивают устойчивую работу ключей

17и 18, Резистор 13 используется для ограничения входного тока операционного усилителя 14,

С целью погашения ударного возбуждения в обмотках 3 индуктивного преобразователя, они шунтированы резисторами 4 и 5, В качестве индуктивного измерительного преобразователя можно использовать как дифференциальный, так и одинарный с компенсационной обмоткой. Измерительный мост в преобразователе 2 балансируется переменным резистором 7 таким образом, чтобы разность напряжений между входами усилителя 9 переменного напряжения была близка к нулю. При этом нулевой сигнал должен устанавливаться и на выходе блока 11 регистрации. При разбалансировке моста измерительного преобразователя 2 путем перемещения измеряемого объекта измерительный сигнал, пропорциональный величине перемещения, усиливается усилителем 9 переменного напряжения и детектируется фазочувствительным детектором 10, Величина напряжения продетектированного сигнала пропорциональна перемещению объекта, а полярность этого напряжения оп3ределяется направлением перемещения. С выхода детектора 10 сигнал поступает в блок 11 регистрации, где при необходимости он усиливается или ослабляется, преобразовыва11850634ется в цифровую форму, сравнивается с эталонными величинами для формирования команд управления, а также поступает на электроизмерительные приборы.

ИНДУКТИВНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ . УСТРОЙСТВО, содержащее генератор переменного напряжения, индуктивный измерительный преобразователь, выполненный в виде мостовой схемы, подключенный к выходу индуктивного измерительного преобразователя усилитель переменного тока, фазовый детектор, измерительным входом подкиоченный к выходу усилителя переменного тока, а опорным - к генератору переменного напряжения, блок регистрации, подключенный к выходу фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено делителем напряжения, подключенным к выходу генератора переменного напряжения, операционным усилителем, неинвертирующий вход которого соединен с выходом делителя напряжения, а инвертирующий - с а S питающей диагональю индуктивного измерительного преобразователя, двумя транзисторными ключами прямой и обратной проводимости, базы которых объединены и подключены к выходу операционного усилителя, эмиттеры объединены к подключены к инвертирующему входу операционного усилителя, а коллекторы соединены с соответствующими шинами питания.