Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма Советский патент 1988 года по МПК G01R35/00 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в производстве электромагнитных шкальных приборов при их градуировке.

Цель изобретения - упрощение (автоматизации определения градуировоч- иой характеристики электромагнитных измерительных механизмов).

Способ заключается в следующем.

Вначале для исследуемого типа измерительного механизма по данным технологической документации определяют угол tf шкалы, конечное значение тока I , соответствующее этому углу, и записывают выражение, определяющее характеристику гипотетической квадратичной шкалы

Ч .,

KB

.V

(1)

где

к

значение входного тока, соответствующее k-й точке гра- дуировочной характеристики 25 (,2,...,п).

Реальная градуировочная характеристика электромагнитного измерительного механизма близка к квадратичной.

i (Ls 2С

к

(2)

где С - удельный противодействующий момент растяжек или пружин; L - индуктивность катушки с сердечником электромагнитного ИМ.

Отличие характеристики С 2) от квадратичной (1) обусловлено непостоянством производной () при разных углах поворота Ч подвижной

части.

Способ определения градуировочной характеристики состоит в определении указанной производной в любой точке градуировочной характеристики и в со- ответствующем пересчете гипотетической квадратичной характеристики СП основанном на том,что в конечной точке, когда , значения характеристик (1) и (2) совпадают.

Для нахождения производной (dL/dM при любом угле поворота Ч (токе I) сообщают подвижной части крутильные колебания с постоянной амплитудой сЛ, вызывая тем самым изменение угла поворота (причем ) и, соответственно, вариацию (изменение) индуктивности на клеммах измерительного механизма, которую замеряют. Тогда

для k-й точки характеристики записать, что

dL

feLj, d 1ч.

Для конечной точки, когда , из равенства значений (l) и (2), имеем

п 1 , 12 2 С (

Л

(4)

15

i Для пересчета характеристики (1) в характеристику (2 введем понятие коэффициента неквадратичности

W . 1 к J) «re Ч

(5)

20

КБ

Подставив (l) и (2) в (5), с учетом равенств (З) и (4) получаем,что

, (

(6)

Записываем формулу пересчета гипотетической квадратичной характеристики (1) в искомую характеристику

(2)

K(V ) к,, (7)

подставляем в нее найденное выражение (6) для коэффициента неквадратичности У и окончательно получаем выражение

35

Ь . ч к. ЬЬ X

KR

которое с учетом (1) можно представить следую1чим образом:

-Й (8)

ь h

Таким образом, для определения градуировочной характеристики электромагнитного ИМ подают на него ряд иэвестньк значений входного тока

. I

(9

2 И

одновременно сообщают подвижной части крутильные колебания с постоян- йой амплитудой d, замеряют вариации индуктивности на клеммах ИМ

ДЬ,,Ь, ...,6,L,,...,&L, (10

и с помощью (8) находят искомую характеристику.

На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит контролируемый йзмерительньй механизм (ИМ) 1,

к клеммам которого подключены управляемый формирователь 2 входного сигнала и преобразователь 3 индуктивности ИМ в электрический сигнал, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 4 подключен к оному из входов блока 5 обработки результатов измерений, а к другому входу блока 5 подключен выход формирователя 2. Выход блока 5 обработки измерительной: информации соединен входом блока 6 регистрации и индикации результатов. Одновременно другой выход блока 5 соединен с входом управления формирователя 2 входных сигналов. ИМ 1 закреплен на платформе вибростенда 7 так, что ось вращения подвижной части совпадает с осью крутильных колебаний платформы стенда 7, направление которых показано на чертеже стрелкой. К входу управления вибростенда 7 подключен один из выходов блока 5.

Способ определения г радуировоч- ной характеристики электромагнитного ИМ в соответствии с описанной последовательностью действий и алгоримом обработки измерительной информации осуществляют следующим образом.

Вводят в запоминающее устройство блока 5 параметры гипотетической квадратичной щкалы, а также формулу (8) обработки измерительной информации. По команде Пуск с блока 5 формирователь 2 подает на ИМ значение тока 1, соответствующее конечной точке градуировочной характеристики. После установления подвижной части сигнал управления от блока 5 поступает-на вибростенд 7, которьй сообщает ИМ гармонические крутильные колебания с амплитудой, равнойсЛ, и с частотой, превышающей собственную частоту крутильных колебаний подвижной части. Последнее необходимо для того, чтобы амплитуда крутильных колебаний подвижной части не менялась от прибора к прибору и с заданной погрешностью равнялась амплитуде о колебаний вибростенда. Преобразователь 3, настроенный на частоту колебаний вибростенда 7, преобразует ва- оиацию д. L индуктивности на клеммах ИМ в пропорциональный электрический сигнал, который преобразуется в код в преобразователе 4 и поступает в память блока 5. Затем процесс повторяется для тока 1,... ,1|,. ..,1, I. Полученные при этом значения

индуктивностей и значе

(,...,n) хранятся

в

0

5

0

5

0

5

0

5

запоминающем устройстве блока 5, который или после получения всей измерительной информации, или сразу же после получения значения N L проводит обработку информации по формулам (1) и (2), определяет гра- дуировочную характеристику и передает ее в блок 6 регистрации и индикации, например на печатающее устройство или графопостроитель.

Таким образом,- предлагаемый способ определения градуировочной характеристики электромагнитного ИМ за счет использования в качестве выходного сигнала вариации индуктивности на клеммах PiM, имеющей место при колебаниях его подвижной части, и за счет использования для отсчета показаний гипотетической квадратичной шкалы позволяет упростить автоматизацию рассматриваемой операции технологического процесса изготовления приборов. Формула изобретения

1. Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма, заключающийся в том, что подают на измерительный механизм известш.1е значения входного электрического сигнала, соответствующие искомым точкам градуировочной характеристики, регистрируют выходной сигнал по делени-. ям вспомогательной шкалы и определяют градуировочную характеристику путем обработки результатов, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения, для отсчета показаний используют гипотетическую квадратичную щкалу, а в качестве выходного сигнала регистрируют изменение индуктивности на клеммах измерительного механизма, имеющее место при колебаниях его подвижной части с постоянной амплитудой, причем значение градуировочной характеристики в искомой точке находят по формуле

0

5

где

i-f If . Ч

5Ьь

ч - значение градуировочной ха- в k-й точке;

ЛЬ,рактеристики г. л-п iuiiv i, показание гипотетической квадратичной шкалы в k-й точке;

изменение индуктивности на клеммах измерительного механизма в k-й точке;

513777926

дЪ - изменение индуктивности навижной части получают механическим

клеммах измерительного ме-возбуждением крутильных колебаний

ханизма в конечной, п-й,измерительного механизма вокруг оси

точке характеристики (k вращения, проходящей через ось ,2,...,п).щения его подвижной части, с постоянной амплитудой и частотой, превы2. Способ поп, 1, отлича-щающей собственную частоту крутилью щи и с я тем, что колебания под-ных колебаний подвижной части.

Изобретение может быть использовано в производстве электромагнитных шкальных приборов при их градуировке. Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма реализован в устройстве, содержащем контролируемый измерительный механизм (КИМ) 1, управляемый формирователь 2 входного сигнала, преобразователь 3 индуктивности, аналого-цифровой преобразователь 4, блок (Б) 5 обработки результатов, Б 6 регистрации и индикации результатов, платформу 7 вибростенда. Подают на КИМ I известные значения входного электрического сигнала, соответствугадие искомым точкам градуировочной характеристики, регистрируют изменение индуктивности на клеммах КИМ 1, имеющее место при колебаниях его подвижной части с постоянной амплитудой, и определяют градуировочную характеристику (ГХ) в искомой точке по формуле Ч Ч, , где Ч| - значение ГХ в k-й точке; -с.. . - показание гипотетичесК Ко КОЙ квадратичной шкалы в k-й точке; uL и лL - изменения индуктивности на клеммах КЩ 1 в k-й точке и конечной п-й точке характеристики (п 1,2,...) соответственно. Способ прост в использовании. 1 з.п. ф-лы, I ил. ю (Л 00