Устройство для измерения расстояния Советский патент 1986 года по МПК G01B7/14 

Изобретение относится к измерительной технике к, может быть использовано в машиностроении для контроля перемещений электропроводных объектон с неоднородными электромагнйтны- ми- свойствами поверхности.

Цель изобретения - повьвпение точности измерения расстояния до электропроводного объекта путем уменьшения влияния электромагнитных свойств объекта контроля на характеристику преобразования устройства.

На чертеже показана блок-схема устройства для измерения расстояния

Устройство содержит-усилитель 1 с четным числом каскадов, включенную между его входом и выходом цепь 2 обратной связи, состоящую из параллельно соединенных между собой конденсатора. 3, катушки 4 индуктивности и резистора 5. К общей точке усилителя 1 подключен одним вьгеодом токових ревой датчик 6 перемещений. Между другим его выводом и входом усилителя 1 включена корректирующая цепочка 7, выполненная в виде параллельно соединенных между собой конденсатора 8, катушки 9 индуктивности и резистора 10. Параллельно датчику 6 перемещений подключен частотозадающи конденсатор 11.

Параметры элементов цепи 2 обратной связи и корректирующей цепочки 7 выбирают в зависимости от величин индуктивности и активного сопротивления датчика 6 и частотозадающего конденсатора 11 в соответствии со следующими соотношениями:

-- 1,04 + 3,53d + 53,3d%

Ьр

0,68 - 3,97d + 2d + 26,7d%

2 1,81 + 9,93d - 0, 38d +

- 67,6(d-0,05) + 210 (d-0,05)

где d

Ro P

L - номинапьная величина индук- o

тивности токовихревого датчика 6;

5

R С. С, ь„ R. Кор

величина активного сопротивления обмотки токовихревого , датчика 6;

величина емкости частотозадающего конденсатора 11; величина емкости конденсатора 3 цепи 2 обратной связи; величина индуктивности катушки 4 цепи 2 обратной связи;

сопротивление резистора 5 цепи 2 обратной связи; емкость конденсатора 8 корректирующей цепочки 7; , индуктивность катушки 9 кор- ректир5пощей цепочки 7;

R - сопротивление резистора 10 корректирующей цепочки 7.

Устройство для измерения расстояния до электропроводного объекта работает следующим образом.

Вследствие наличия положительной обратной связи усилитель 1 работает в режиме автогенератора. При приближении электропроводного объекта в направлении X к токовихревому датчику 6 перемещений изменяются величина индуктивности и эквивалейтное активное сопротивление датчика 6. В результате

изменяются коэффициент передачи и фазовой сдвиг в цепи положительной обратной связи усилителя.. Это приводит к увеличению частоты выходного сигнала, генерируемого на выходе усилителя 1. По изменению частоты выходного сигнала определяют расстояние до объекта контроля.

Изменение свойств (удельной проводимости или магнитной проницаемости) поверхности контролируемого объ- .екта в зоне чувствительности датчика 6 вызывает изменение частотной характеристики колебательного контура, образованного датчиком 6 и частотозадающим конденсатором 11. Однако благодаря наличию корректирующей це-- почки и выбору ее параметров и параметров цепи обратной связи в соответствии с приведенными соотношениями

обеспечивается независимость результатов измерения от измененияэлектромаг нитных свойств объекта контроля, а следо- в тельно,повышается точность характеристики преобразования устройства.

55

Фор м у ла изобретения

Устройство для измерения расстояния до электропроводного объекта.

содержащее усилитель с цепью положительной обратной связи, вьтолненной в виде включенных между его входом и выходом и соединенных параллельно между собой конденсатора, катушки индуктивности и резистора соединенный одним выводом с общей точкой усилителя токовихревой датчик перемещений и подключенный параллельно ему частотозадающий конденсатор, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния злектромагнитных свойств объекта контроля на характеристику преобразования, оно снабжено корректирующей цепочкой, вьтолненной в виде параллельно включенных между собой катушки индуктивности, конденсатора и резистора и включенной между вторы выводом токовихревого датчика перемещений и входом усилителя, а параметры корректирующей цепочки и положительной обратной связи выбраны в зависимости от величин активного сопротивления и индуктивности токовихревого датчика и емкости частртозадающего конденсато - ра.

Изобретение позволяет повысить точность устройства для контроля расстояния до электропроводного объекта путем уменьшения влияния электромагнитных свойств поверхности объекта. Устройство содержит токовихре- во.й датчик перемещений, подключенный к нему усилитель, охваченный .цепью положительной обратной связи и работающий в режиме автогенератора. Параллельно токовихревому датчику подключен частотозадающий конденсатор, а последовательно с--ним - корректирующая ЬКС-цепочка. Параметры це.пи обратной связи и корректирующей цепочки выбираются в зависимости от величин емкости частотозадающего. конденса.тора, начальной индуктивности и активного сопротивления токовихревого датчика. Благодаря их выбору в соответствии с заданными математическими вьфажениями обеспечивается н:езависимость частоты выходного сигнала устройства от изменения электромагнитных свойств поверхности объекта контроля и повьшается точ- . ность устройства. 1 ил. S (Л 00 со сд