Трансформаторный преобразователь перемещений Советский патент 1989 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах и информационно-измерительных системах для вы- сокоточного измерения линейных перемещений и неэлектрических величин, связанных с перемещением.

Цель изобретения - повьппение точности за счет оптимизации выбора ра- бочей характеристики преобразователя и уменьшения числа измерений в цикле преобразования.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя,

Преобразователь содержит два идентичных магнитопровода 1, 2, два двуплечих рычага 3, 4, имеющих коэффициенты передачи соответственно К и Kj. На первом магнитопроводе 1 размещены вторичные обмотки 5, 6, первая из которых имеет промежуточный вывод 7. На втором магнитопроводе 2 размещены вторичные обмотки 8, 9. На первом и втором магнитопро- водах размещены также соответственно короткозамкнутые витки 10 и И и первичные обмотки 12 и 13 Пер- В1гчные обмотки 12 и 13 подключены параллельно к источнику 14 переменно- го тока. Вторичные обмотки первого и второго магнитопроводов подключе- иы соответствующим образом к входам блоков 15, 16 вычитания. Выходы блоков 15, 16 вычитания через блок 17 деления, блок 18 умножения подключены к блоку 19 индикации о Второй вход блока 18 умножения подключается к источнику постоянного тока (не показан), напряжение на выходе которого пропорционально выбранному известному перемещению & X. Напряжение между началом и промежуточным выводом первой из вторичных обмоток магнитопровода 1 также пропорцио- нально известному перемещению Л X. Рычаги 3,4 кинематически связаны со- ответственно с короткозамкнутыми витками 10, 11.

Преобразователь работает следу- ющим образом

При перемещении контролируемого изделия (не показано) с выходов обмоток 5, 6 на входы блоков 15, 16 вычитания поступают сигналы

Y, а,, -ь а

YZ

,К,Х (1) + а,К,(Х + ЛХ), (2)

где X - входное перемео1ение;

- выходной сигнал преобразователя;

а, а -параметры функции преобразования, являющиеся случайными функциями времени. С выходов вторичных обмоток 8, 9 на вход блока 16 вычитания поступает сигнал

Y,

+ а

.

(3)

Из системы уравнений (I), (2), (3)

0

5

5

0 5 0 5

К- ЛХ,

(4)

где К

с выхода бло- ,. Деление

следует, что

V Y3 - Y(

УГ Т

К(

К К,

Сигнал на выходе блока 15 вычитания равен Yj - Y,, а ка 16 вычитания - Yj - указанных сигналов в блоке I7 деления и умножения на величину Ug К Л X дает на выходе блока 18 умножения зависимость (4), которая и- индицируется в виде результата в блоке 19 индикации

Результат измерения X не зависит от параметров а, и а, при этом за счет выбора значений &Х и К можно добиться, чтобы все три измерения находились в пределах одного участка выходной характеристики преобразователя „

Формула изобретения

Трансформаторный преобразователь перемещений, содержащий магнитопро- вод с размещенными на нем первичной отметкой, двумя вторичными обмотками, одна из которых имеет промежуточный вывод, и короткозамкнутым витком, источник переменного тока, подключенный к первичной обмотке магнитопровода, два блока вычитания, блок умножения, блок деления и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен вторым магнитопрово- дом с размещенными на нем первичной, двумя вторичными обмотками и коротко- замкнутым витком, двумя двуплечими рычагами, отношение плеч одного из которых не равно отношению плеч другого, каждый из них установлен с возможностью изменения этого соотно5150

шения за счет изменения положения точки опоры соответствуюп(его рычага, первый конец каждого из рычагов кинематически связан с соответствующим ему короткозамкнутым витком, вторые концы рычагов жестко соединены и предназначены для взаимодействия с объектом контроля, первичная обмотка второго магнитопровода подклю- чена к источнику переменног О тока параллельно с первичной обмоткой первого магнитопровода, концы вторичных обмоток обоих магнитопроводов соединены между собой, начало первой из вторичных обмоток первого магнитопровода подключено к первому входу первого блока вычитания, промежуточный вывод первой из обмоток перпого магнитопровода подключен к яторому входу первого и первому входу второго блока вычитания, начало второй вторичной обмотки первого магнитопровода подключено к третьему входу первого и второму входу второго Оло- ков вычитания, начала соответственно первой и второй вторичных обмоток второго магнитопровода подключены соответственно к третьему и четвертому входам второго блока вычитания, вьгходы блоков вычитания подключены к входам блоков деления, а выход блока деления через блок умножения подключен к блоку индикации.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборах для высокоточного измерения линейных перемещений и неэлектрических величин, связанных с перемещением. Цель изобретения - повышение точности измерений за счет оптимизации выбора рабочей характеристики преобразователя и уменьшения числа измерений в цикле преобразования. При перемещении контролируемого изделия с выходов обмоток 5, 6 на входы блоков 15, 16 вычитания поступают сигналы Y₁=A₀+A₁K₁X, Y₂=A₀+A₁^.K₁(X+ΔХ), где X- входное перемещение

A₀, A₁ - параметры функции преобразования. С выходов вторичных обмоток 8, 9 на вход блока 16 вычитания поступает сигнал Y₃=A₀+A₁K₂X, где K₁ и K₂ - передаточные функции рычагов 3 и 4. Указанные сигналы делятся в блоке 17 деления, уменьшаются в блоке 18 умножения на величину U₀=KΔХ(ΔХ - известное перемещение). На блоке 19 индикация индицируется значение X=((Y₃-Y₁)/(Y₂-Y₁))^.K^.ΔХ, которое не зависит от величин A₀ и A₁. Передаточное отношение K=K₁/(K₂-K₁) определяется передаточными отношениями K₁ и K₂ и может быть регулируемым за счет изменения передаточных значений отдельных рычагов. 1 ил.