Электромагнитное измерительное устройство Советский патент 1990 года по МПК G01H11/00 

ж

;з

1585693

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения перемещений и вибрации объектов выполненных из ферромагнитных материалов.

Цель изобретения - новышение точности измерения и расширение диапазона измерения.

На чертеже изображена структурная схема электромагнитного измерительного устройства.

Электромагнитное измерительное устройство содержит генератор 1, ин- Дуктивньш датчик 2, включающий в себя первый сердечник 3, второй сердечник 4, плечи которого короче плеч сердечника 3 на вепичину Н, третий сердечник 5, плечи которого длиннее ,„ плеч сердечника 3 на величину, соединенные последовательно-согласно питающие обмотки 6, 7 и 8, подключенные к генератору 1, измерительные об510 с

f5

о S ра

25

30

- - f --. - i- iv-i/uji jjji с;

МОТКИ 9, 10 и 11, соединенные последовательно первый амплитудный детектор 12, блок сложения 13, блок 14 деления и регистратор 15, а также последовательно соединенные второй амплитудный детектор 16 и .блок 17 вычитания, причем измерительные обмотки и 10 включены последовательно- встречно, второй выв од измерительной обмотки 9 соединен с входом Первого амплитудного детектора 12, измерительные обмотки 11 и 10 включены последовательно-встречно, второй вывод измерительной обмотки 11 соединен с входом второго амплиту7дного детектора 16, второй вход блока сложения 13 соединен с выходом второго амплитудного детектора 16, второй вход блока вычитания 17 соединен с выходом первого амплитудного детектора 12, а первый вход блока деления 14 соединен с выходом блока вычитания 17.

Устройство работает следующим образом.

11итаю1цие обмотки 6, 7 и 8 датчика 2 запитываются синусоидальным током от генератора 1, в измерительных обмотках 10, 11 и 9 наводятся ЭДС, величины которьГх соответственно равны:

ка 17

35

40

ру

S

Сиг

зав

50

кот

рир

ват вой закр обра втор

и

и.

а,

+ 4Н

+ а

и,

X - ЛН 0Так как измерительные обмотки 9, 10, 11 включены последовательно- встречно, то на входы амплитудных детекторов 12 и 16 поступают сигналы 0, и с/ , величины которых соответ- ственно равны

На выходах амплитудных детекторов 12 и 16 после детектирования сигналов о, и появляются сигналы S и S величины которых соответственно равны:

S. I /,

S, сР,|

а,4Н

х(Г- йЮ - -S -jlLL

X (X + d Н)

Величины сигналов S с выхода блока 13 сложения 17 вычитания

S с выхода блока

Sj

S, + S

г

54

S 1 - S

г

На выходе блока 14 деления формируется сигнал

а, йН

JH

40

S

Сигнал S

X

- --, величина

которого не

зависит от величины коэффициентов

и а

0

поступает на регистратор 15,

1

5

который с учетом множителя -- регистtlH

рирует измеряемую величину X.

При необходимости можно использовать П-образные сердечники с одинаковой длиной плеч. При этом их надо закрепить в индуктивном датчике таким образом, чтобы расстояния от торцов второго и третьего сердечников до

1585693 . 6

вывод измерительной обмотки первого сердечника соединен с первым выводом ,измерительной обмотки второго сердеч ника, отличающееся тем,: что, с целью повышения точности измерения и расширения диапазона измерения, оно снабжено блоком вычитания, блоком сложения, третьим П-образным Q сердечником с длиной плеч Ш-/1Н с

расположенными на нем питающей и измерительной обмотками, второй вывод питающей обмотки третьего сердечника

соединен с первым выводом питающей

наличие емкостных связей между обмот- ,5 обмотки первого сердечника индуктивКЗ. МИ .К.ГТИ WHWP KUOl TtJl V Г Г-ТЛТ ттхл,-,......ij

контролируемого объекта отличались соответственно на величины ДН, и от расстояния между торцами первого сердечника и контролируемым объектом. Таким образом, использование устройства позволяет повысить точность измерения вибраций и перемещений контролируемого изделия, так как непосредственно в процессе контроля, в отличие от прототипа, происходит отстройка от влияния величины коэффициента а и величины коэффициента а , что позволяет учесть с больщей точностью

ками, влияние внешних электромагнитных полей и замыкание части магнитного потока не через контролируемое изделие. Это позволяет повысить точность измерения и расширить диапазон изменения измеряемого параметра. Формула изобретения

Электромагнитное измерительное устройство, содержащее генератор, первый и второй амплитудные детекторы, последовательно соединенные блок деления и регистратор, индуктивный датчик, состоящий из первого П-образ- ного сердечника с длиной плеч Н, второго П-образного сердечника с длиной плеч И-4Н, на каждом из сердечников расположены питающие и измерительная обмотки, второй вывод питающей обмотки первого сердечника соединен с первым выводом питающей обмотки второго сердечника, первый выход генератора подключен к второму выводу питающей обмотки второго сердечника, а первый

ного датчика, а первый ее вывод подключен к второму выходу генератора, первый вывод измерительной обмотки третьего сердечника соединен с первым 20 выводом измерительной обмотки второго сердечника индуктивного датчика, второй вывод измерительной обмотки третьего сердечника соединен с входом первого амплитудного детектора, вто- 25 рой вывод измерительной обмотки второго сердечника И1щуктивного датчика соединен с входом второго амплитудного детектора, первый вход блока деления соединен с выходом второго 30 амплитудного детектора через блок вычитания, второй вход которого подключен к выходу первого амплитудного детектора, а второй вход блока деления соединен с выходом первого амплитудного детектора через блок сложения, второй вход которого подключен к выходу второго амплитудного детектора.

35

..ij

ного датчика, а первый ее вывод подключен к второму выходу генератора, первый вывод измерительной обмотки третьего сердечника соединен с первым 0 выводом измерительной обмотки второго сердечника индуктивного датчика, второй вывод измерительной обмотки третьего сердечника соединен с входом первого амплитудного детектора, вто- 5 рой вывод измерительной обмотки второго сердечника И1щуктивного датчика соединен с входом второго амплитудного детектора, первый вход блока деления соединен с выходом второго 0 амплитудного детектора через блок вычитания, второй вход которого подключен к выходу первого амплитудного детектора, а второй вход блока деления соединен с выходом первого амплитудного детектора через блок сложения, второй вход которого подключен к выходу второго амплитудного детектора.

5

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения и расширение диапазона измерения. Питающие обмотки 6, 7 и 8 датчика 2 запитывают синусоидальным током от генератора 1, в измерительных обмотках 10, 11 и 9 наводят ЭДС. На входы амплитудных детекторов 12 и 16 поступают сигналы, которые после обработки в схеме преобразуются к виду X/ΔН, где X - измеряемая величина

ΔН - разница длин плеч сердечников. На вход регистратора 15 поступает сигнал, не зависящий от коэффициентов A 1 и A 0, что позволяет с большей точностью учесть наличие емкостных связей между обмотками и влияние внешних электромагнитных полей. 1 ил.