Преобразователь разбаланса дифференциального индуктивного датчика в частотный сигнал Советский патент 1987 года по МПК H03M1/56 G01R27/26 

1 . 12839742

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь- U (t ) U (t) «

зовано для автоматизации измерения

и контроля разбаланса катушек индук- Г/ /

тивности и различных неэлектрических 5 +

величин с .помощью дифференциального

индуктивного датчика. Б

Цель изобретения - повьшение точ- f R

ности результата преобразования разбаланса дифференциальных индуктивных Ш де t - постоянная времени дифферен- датчиков в частотньш сигнал за счет циатора 7.

исключения погрешности от влияния в последнем выражении первое сла- температурных воздействий на парамет- гаемое есть (S (t) - функция, т.е. нары датчика.пряжение, описьгоаемое ею, проявляетНа чертеже приведена схема пресб- 15 виде короткого по длительности разователя. импульса, поэтому при t &.i

Устройство содержит компаратор 1, влиянием ее можно пренебречь, т.е. интегратор 2, резистор 3, операционньш усилитель 4, дифференциальный . / i oiCR + Ri ) индуктивный датчик 5, делитель 6 на- 20 т , -t R пряжения, дифференциатор 7, интегри- рующий сумматор 8. V lii -iui- ai-ila-i S-ile..

Преобразователь работает следую- R

щим образом.

При включении питания, благодаря 5 Напряжение на вьпсоде интегрирую- положительной обратной связи, на вы- ° сумматора 8 (с учетом коэффици- ходе компаратора 1 скачкообразно по- передачи делителя 6 равного - является напряжение амплитудой- V, равно из которого интегратор 2 формирует

30

u,(t) и, (t) и (t).

напряжение

Ug(t) - ---- где tg - постоянная времени интег ратора 8,

где t - постоянная времени интегратора 2.35

Йапряженне с интегратора 2 посту-получим пает на вход усилителя 4, на выходе

которого действует напряжение (5)U (t) (L - i: )

. . 2-. 1

V TR .- 4 ( tl, 0 у ( L

. R

a в общей точке (q) соединения обмо-

Здесь ток датчика падение напряжения

U(t) Ji.a;.R;t:)45Ь: Ь,(Т„. .TU,

, . (L + L) (Т + U T)ci ,

где L. и L - значения индуктивностей первой н второй , .

L L (Т„ + & T)ci,

ИЛИ после подстановки значений и (с учетом t д , R

кат ушек датчика; 50 °

(L, провода и сердечника

ti; и R; - сопротивления потерь (L л L) (Т + и Т)а(, ,

ттт (-1П/АТТО тг -« -I nTT/ TT tjtnf оол

катушек индуктивности

(с учетом влияния тем- R, + & T)oip , пературы);55 ,

R - сопротивление резне-R ,.,

тора 3.

Напряжение (t) дифференцирует- где L - разбаланс катушек индук- ся, на выходе которого имеем тивности;

Напряжение на вьпсоде интегрирую- ° сумматора 8 (с учетом коэффици- передачи делителя 6 равного - равно

u,(t) и, (t) и (t).

получим

40.

ИЛИ после подстановки значений U и (с учетом t д , R R)

L,,L - значения катушек индуктивности при нормальной температуре

йТ - отклонение температуры при эксплуатации катушек индуктивности от Tg ; - температурные коэффициенты индуктивности и сопротивления соответственно;

R и R - значения сопротивления

10 20

потерь катушек индуктивности при температуре То.

Напряжения с выходов интегратора 8 и дифференциатора 7 подаются на входы компаратора 1. В момент их равенства скачкообразно изменяется полярность напряжения на выходе компаратора и процесс повторяется аналогично рассмотренному, но с другими знаками. Далее установится автоколебательный процесс. Частота колебаний равна .

ДЬоС

(R

10

.ц

+ R

го

O

5

Формула изобретения,

Преобразователь разбаланса дифференциального индуктивного датчика в частотньш сигнал, содержащий ком- паратор, выход которого соединен со входом интегратора, операционный усилитель, в отрицательную обратную связь которого включены обмотки датчика, а его инвертирукщий вход соединен с первым выводом резистора, делитель напряжения, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, сумматор, один вход которого соединен с выходом делителя напряжения, другой - с общей точкой Соединения обмоток датчика, а выход- с первым входом компаратора, о т - личающийся тем, что, с целью повьшения точности преобразова- 0 ния, в него введен дифференциатор, вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход со вторым входом компаратора, причем выход интегратора соединен со : вторым выводом резистора, сумматор :вьтолнен интегрирующим, а делитель напряжения - инвертируницим.

5

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации измерения и контроля разбаланса катушек индуктивности и различных неэлектрических величин с помощью дифференциального индуктивного датчика. Изобретение позволяет ПОВЫСИТЬ точность преобрд- зования за счет исключения погрешности от ВЛИЯНИЯ температурных воздействий на результат преобразования. Вьшолнение сут матора интегриру- нящм и введение дифференциатора позволило скомпенсировать указанное внешнее воздействие. 1 ил. (Л ю 00 00 со

IT

Г-/Ч1Э

Составитель Н,Капитанов Редактор И.Сегляник Техред В. КадарКорректор М.Демчик

Заказ 7459/58 Тираж 899Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

фоизводственно-попиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4