Индуктивный преобразователь перемещений Советский патент 1990 года по МПК G01B7/00 G01B7/14 

СП

сп

со

s|

GO

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

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности измерения за счет дополнительного подмагничи- вания объекта измерения.

На фиг. 1 показан индуктивный пре- образователь перемещений, общий вид; на фиг. 2 и 3 - распределение силовых магнитных линий в зоне измерения при сдвиге фаз лц между сигналом на выходе автогенератора и сигналом, по- даваемым на обмотку ферромагнитной вставки, равном &Ц 0 и Atp 180 соответственно , на фиг. 4 - принципиальная электрическая схема автогенератора .

Индуктивный преобразователь перемещения (Фиг.1) содержит корпус (ве показан), в котором установлен ферромагнитный С-образный сердечник 1 с двумя полюсами, выполненными в виде усеченных прямоугольных пирамид, вершины которых обращены друг к другу, обмотку 2, размещенную на сердечнике 1, ферромагнитную вставку 3 с обмоткой 4, размещенную на корпусе в зазоре между полюсами сердечника со стороны объекта измерения (не показан) , автогенератор 5, выполненный по трехточечной схеме, в колебательный контур которого включена обмотка 2 сердечника, регистрирующий прибор 6, подключенный к выходу автогенератора 5, к которому подключен также второй вход фазовращателя 7, первый вход которого подключен к вых ду источника 8 управляющего напряжения, и усилитель 9, вход которого соединен с выходом фазовращателя 7, а выход подключен к обмотке 4 вставки 3.

Схема автогенератора 5 выполнена на полевом транзисторе 10 по схеме с общим истоком. Цепь смещения транзистора 10 состоит из резисторов 11 и 12. В истоковую цепь транзистора 10 через резистор 13 подключен стабилизатор тока, собранный на полевом транзисторе 14 и резисторе 15. Конденсаторы 16-18 и диод 19 вместе с обмоткой 2 сердечника образуют резонансный колебательный контур, который включен между затвором транзистора 10 и стоком транзистора 14. Выводы 20 и 21 схемы предназначены

Q 0

5 о д 45

гл

5

5

для подключения регистрирующего прибора 6, а вывод 22 - для подключения к источнику постоянного напряжения. В качестве источника 8 управляющего напряжения может быть использован источник постоянного тока, а регистрирующего прибора 6 - частотомер.

Преобразователь работает следующим образом.

В начальном состоянии, характеризующемся тем, что разность фаз &у между сигналом на выходе автогенератора 5 и сигналом, подаваемым на обмотку 4 ферромагнитной вставки 3 через усилитель 9 с фазовращателя

7,равна нулю, обмотка 4 создает

во вставке магнитный поток, направление которого совпадает с направлением магнитного потока в сердечнике 1, создаваемом обмоткой 2 (Фиг.2). В результате весь магнитный поток замыкается внутри сердечника через вставку 3. В этом состоянии производится самодиагностирование преобразователя для корректировки его выходного сигнала. Тарировка преобразователя осуществляется предварительно экспериментально путем снятия зависимости частоты сигнала на выходе автогенератора 5 при различных значениях Atf. В процессе работы при изменении внешних условий изменяются параметры колебательного контура и, следовательно, частота выходного сигнала. Коррекция выходного сигнала осуществляется путем выбора известной разности фаз Д(к(определенный ранее экспериментально) и подачей требуемого сигнала управления с источника

8.Тогда при компенсации ухода частоты режим измерения преобразователя будет определяться с учетом данной ЛЦ кВ режиме измерения, характеризующемся тем, что путем подачи соответствующего напряжения с источника 8 на первый вход Фазовращателя 7 создается разность фаз uCf 180 (с учетом компенсации ухода частоты &tf 180+ UCf к), обмоткой 4 создается магнитный поток, направление которого во вставке 3 противоположно магнитному потоку в сердечнике (фиг.З), при этом магнитный поток в зазоре выходит из сердечника, огибает магнитный, поток, выходящий из вставки, и суммируется с ним. В результате в измерительном зазоре и в измеряемом

Фиг. 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений объектов различного назначения. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерения. Для этого преобразователь снабжен ферромагнитной вставкой 3 с обмоткой 4, размещенной в воздушном зазоре сердечника 1 с обмоткой 2, включенной в колебательный контур автогенератора 5. В режиме измерения разность фаз между сигналом автогенератора и сигналом, подаваемым на обмотку 4 через усилитель 9 с фазовращателя 7, сотавляет 180°. При этом магнитный поток во вставке 3 направлен противоположно магнитному потоку в сердечнике 1. При перемещении объекта измерения изменяется расстояние до сердечника, что приводит к изменению величины индуктивности обмотки 2. 4 ил.

Фиг.3

16

фиеЧ

22 ±-0 +