Преобразователь перемещений в период колебаний Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемен 1ений.

Цель изобретения - гювьинение точности измерений за счет уменьшения влияния темнературы окружающей среды.

На чертеже приведена блок-схема нреоб- разо 5ателя перемещений в период колебаний.

Преобразователь содержит дифференциальный трансформаторный датчик 1 с первичной обмоткой 2 и включенными встречно вторичными обмотками 3, интегратор 4, вход которого подключен к выводу первичной обмотки 2, компаратор 5, первый вход которого нодключен к выходу интегратора 4, а второй вход - к выводу вторичной обмотки 3, и нреобразователь 6 напряжения в линейно изменяющийся ток, включенный меж;1у В1.1ХОДОМ компаратора 5 и входом интегратора 4.

Преобразователь перемещений в нериод колебаний работает следуюишм образом.

При включении питания из-за наличия положительной обратной связи иа выходе комнаратора 5 появ;1яется напряжение амплитудой V, которое в преобразователе 6 нанряжения в линейно из.меняющийся ток преобразуется в ток

i(t)vi,

где k -- коэффиниеит нреобразования нре- образователя 6 напряжения в линейно из- мсняюии1Йся ток.

Этот ток, протекая но первичной обмотке 2 диф()ереенциального трансформаторного датчика I, создает па обмотке 2 падение напряжения Vi, равное

V,L:

-Rit,

где LI и Rj-значения соответственно индуктивности и активного сопротивления первичной обмотки 2 датчика 1.

(Здновременно нротекаюишй ток 1(1) наводит в обеих частях вторичной обмотки 3 дифференциального трансформаторного датчика 1 ЭДС взаимной индукнии М и М соответственно, вследствии этого наиряже- чие на выходе вторичной обмотки 3 датчика I равно

U, V(M,--M.)2yAM

гдеМ,Мо + АМ; + АМ;

г де Мп - начальное значение ЭДС взаимной индукции, когда нодвижный стержень находится в начальном положении;

ЛЛ - изменение ЭДС взаимно индукнии при перемещении стержня.

При изменении температуры окружающей среды на ДТ напряжения IJi и U равны, соответственно

U, .y-.L,F(AT;i+-fRit-F,(.T);

и, и.2ДМр(ЛТ); К

где Н(ЛТ);

I i(AT) -.мультипликативная погрешность преобразования, обусловленная действием AT на значения LI, и на значение Ri соответственно.

Па1 ряжение на выходе интегратора 4 L записывается следую1ди.м образо.м:

i ,. -Ч

где т --постоянная времени интегратора 4. В момент равенства напряжений UM .Ь2 на входах компаратора 5 выходное напряжение последнего скачком изменяет свой знак на противоположный и процесс повторяется аналогично рассмотренному. Устанавливается режим автоколебаний. При этом в установивн емся режиме напряжение на выходе интегратора в каждом полупериоде имеет следующий вид:

Уi()F(AT) +

+ -f {t----3)F|(AT),

где t .меняется в каждом нолунериоде в пределах 0--Т/2.

Следовательпо, в моменты равенства напряжений на входах комнаратора (при и t T/2) вторая составляюи ая выходного напряжения интегратора равна нулю, т. с.

U.,...W/t.,,.| (t--T-)F(AT).

Поэтому нериод следования имнульсов на выходе компаратора 5, который находится из условия /t.o.3, равен Т

-у-ir и не зависит от температуры Т.

Формула изобретения

Преобразователь неремещений в нериод колебаний, содержан.и1Й дифференциальный трансформаторный датчик с первичной об.моткой и включенными встречно вто- рич1- ыми обмотками, интегратор, ко.мнаратор, первый вход которого подключен к выходу

интегратора, а второй к выводу вторичных обмоток датчика, и преобразователь напряжения в .линейно изменяющийся ток, вход KOTOpoi o подключен к выходу ко.мпаратора, а выход - к первичной обмотке датчика, отличающийся тем, что, с целые повышения точности измерения за счет уменьшения влияния температуры окружаюш,ей среды, вход интегратора подключен к первичной обмотке датчика.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения за счет устранения температурной погрешности путем подключения входа интегратора к вы.чоду первичной обмотки дифференциального трансформаторного датчика, вторичные обмотки которого соединены .с входо.м компаратора. Второй вход компаратора соединен с выходом интегратора, а выход компаратора через преобразователь напряжения в линейно изменяющееся напряжение соединен с первичной обмоткой датчика. I ил. to | QD 4;