Индуктивный датчик перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов.

Цель изобретения - повьшение быстродействия и точности измерений.

На чертеже представлена структурная схема датчика.

Обмотки t и 2 индуктивного датчика 3 соеданёны последовательно, сопряжены с якорем 4 и подключены параллельно к фазосдвигающей RC-цепоч- ке, выполненной в виде фотррезистора 5 оптопары и емкости 6, и вторичной обмотке 7 выходного трансформатора 8 генератора 9 переменного напряже- ния.

Общая точка обмоток 1 и 2 через усилитель 10 переменного напряжения подсоединена к фазочувствительному детектору 11 и через усилитель-формирователь 12 к одному входу временного дискриминатора 13, к другому -входу которого через усилитель-формирователь 14 подсоединена общая точка фоторезистора 5 и емкости 6, Выход дискриминатора 13 через блок 15 управления подсоединен к световоду 16 оптопары 17, Выход фазочувствИ- . тельного детектора 11 подсоединен к блоку 18 регистрации.

Индуктивигй датчик перемещений работает следующим образом.

В исходном сое тоянии якорь 4 жестко закреплен на измерительном наконечнике и находится в среднем положении относительно обмоток 1 и 2 индуктивности датчика 3. К обмоткам 1 и 2 подается переменное напряжение с вторичной обмотки 7 выходного трансформатора В генератора 9 переменного напряжения. Так как обмотка 7 и обмотки 1 и 2 датчика 3 образуют мост, при перемещении ферромагнитного якоря 4 при измерении на входе усилителя 10 переменного напряжения появляется сигнал, амплитуда которого прямо пропорцкональна величине перемещений. Усиленный в.усилителе 1О сигнал подается к усилителю-формирователю 12 и одному входу фазочувствительного детектора 11, к другому входу которого через усилитель-формирователь 14 пода ется опорный сигнал с фазосдвигакщей RC-цепрчки, подключенной параллельно вториггиой обмотке 7 выходного трансформатора 8.

С выхода детектора 11 сигнал, амплитуда которого пропорциональна величине перемещений, регистрируется в блоке 18. Фазосдвигакяцая RC-цепочка предназначена для компенсации фазовых сдвигов, возникающих в обмотках 1

и 2 индуктивности датчика 3 и в трактах, усиления измерительного сигнала, при этом фазовый сдвиг пропорционален частоте питания и величине кндук- тивнйсти датчика. Фазовое рассогласование переменного сигнала на выходах усилителя 10 и опорного сигнала на выходе усилителя-формирователя . 14 вызьгоает асимметрию напряжения на выходе детектора 11 при измерении

положительных и отрицательных перемещений от исходного положения якоря 4, что приводит к погрешностям измерения. Для компенсации фазового рассогласования опорный сигнал с -усилителя- о формирователя 14 и измерительный сигнал с усилителя-формирователя 12 . подаются к входам временного дискриминатора 13, на выходе которого появляется сигнал, амплитуда которого

5 прямо пропорциональна фазовому рассогласованию. Сигнал с выхода дискриминатора 13 через блок 15 подается к еветодиоду 16, сопряженному с фоторезистором 5, выполняющему роль со0 противления фазосдвигающей RC-цепочки. При изменении напряжения на вьссоде блока 15 управления меняется интенсивность излучаемого света светодиода 16, вследствие чего меняется сопротивление фоторезистора 5, а тем Самым и величина фазы опорного сигнала относительно измерительного сигнала. Таким образом , компенсируется фазовое рассогласование этих сиг „ налов на входе фазочувствительно0, ,

ГО детектора 11 .

Формула изобретения

Индуктивный датчик перемещений, содержащий генератор переменного напряжения, сопряженный с одним входом фазочувствительного детектора, к другому входу которого подсоединен усилитель переменного напряжения, подключенный к обмоткам датчика, сопряженным с якорем, блок управления и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью повьцпе- ния быстродействия и точности измерения , он снабжен фазосдвигающей ЕС- цепочкой, сопротивление которой выполнено в виде фоторезистора оптопары, двз мя усилителями-формирователями

я временным дискриминатором, к му входу которого через первый усилитель-формирователь подсоединен выход усилителя переменного напряжения, а к второму входу через второй усили-г j

12313864

перво- тель-формирователь. подсое динена общая точка фазосдвигающей SC-цепочки, светодиод которой .через блок управления подсоединен к выходу временного дискриминатора.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов. Целью изобретения является повышение быстродействия и Точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что обмотки индуктивного датчика и вторичные обмотки выходного трансформатора гене ратора переменного тока образуют мост, в диагональ которого включена фазосдвигающая -RC-цепочка, сопротивление которой выполнено в виде фоторезистора оптопары. Сигнал разбаланса моста поступает в усилитель, затем и усилитель-фогжирователь и подается на один из входов фазочувстви- тельного детектора, к другому входу которого через усилитель-формирователь подается опорный сигнал с фазо- сдвигамщей RC-цепочки. Сигнал с выхода фазосдвигающего детектора поступает в блок регистрации. Возникаю- щий при этом фазовый сдвиг опорного и измерительного сигналов в обмотках индуктивного датчика и трактах усиления измерительного сигнала компенсируется формированием сигнала, пропорционального величине этого рассогласования на выходе временного дискриминатора, подключенного через блок управления к светодиоду оптопары ЕС-цепочки и сопряженного с фоторезистором, вьтолняющего роль сопротивления КС-цепочки. $ ts9 Од 00 00 а

Редактор А.Огар

Составитель А.Григорьянц

Техред В.КаДарКорректор Г.Решетник

Заказ 2555/46 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCGP

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 .