Устройство для измерения линейных размеров Советский патент 1992 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к технике линейных измерений и может быть использ1Овано в гфиборах активного контроля линейных размеров в машиностроении.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов измерения путем периодической проверки нормированного значения коэффициента преобразования измерительного прибора устройства.

Устройство содержит индуктивный датчик 1 перемещений с переменным воздушным зазором, подключенный посредством соединителя 2 к измерительному прибору 3, выполненному в виде последовательно соединенных генератора 4 переменного напряжения стабильной амплитуды и частоты, конденсатора 5, цепи из резисторов 6 и 7, операционного усилителя 8 переменного тока, выпрямителя 9 и удвоением напряжения, суммирующего усилителя 10 напряжения постоянного тока и индикатора 11, включенного между выходом генератора 4 и вторым входом суммирующего усилителя 10 второго выпрямителя 12 судвоениеМ напряжения, работающего в противос азе с выпрямителем 9, потенциометра 13, подключенного к третьему входу суммирующего усилителя 10 и источнику постоянного тока, резистора 14, обратной связи усилителя а, однополюсного переключателя 15, перекидной контакт которого соединен с точкой соединения конденсатора 5 и резистора 6. нормально замкнутый контакт соединен с контактом соединителя 2, подключающего обмотку индуктивного датчика перемещений 1, а нормально разомкнутый - с общей точкой соединения резисторов 6 и 7 и конденсатора 16, включенного между выходом генератора 4 и общей шиной питания прибора.

Кроме того, в устройство входит конденсатор 17, расположенный в соединителе 2 таким образом, что через контакты соединителя и нормально замкнутый контакт переключателя 15 он подключён параллельно .конденсатору 5 измерительного прибора, причем суммарное реактивное сопротивление емкости конденсаторов 5 и 17 выбрано равным реактивному сопротивлению постоянной срставл яющей индуктивного датчика. Величина емкости конденсатора 17 определяется технологическим разбросом индуктивности неподвижного звена индуктивного датчика и может составлять 0-5% от величины емкости конденсатора 5.

Величина сопротивления резисторов 7 и 14 выбирается равной, поэтому при замк нутом резисторе б коэффициент усиления операционного усилителя 8 равен единице.

а учитывая одинаковый по абсолютной величине и противоположный по знаку коэффициент преобразования выпрямителей 9 и 12 и равенство резисторов по входу 1 и входу

2 суммирующего усилителя 10, на выходе последнего будет нулевой сигнал. Потенциометр 13 обеспечивает компенсацию технологического разброса, коэффициентов передачи выпрямителей 9 и 12, а также

0 входных резисторов суммирующего усилителя. Кроме того, с его помощью осуществляется смещение показаний индикатора 11 при настройке устройства на размер установочной меры.

5 Конденсатор 16 предназначен для уменьшения потребляемого тока индуктивным датчиком от генератора 4, когда показания индикатора равны нулю. Параметры индуктивного датчика выбираются таким

0 образом/что в рабочем диапазоне изменения воздушного зазора датчика отсутствует явление последовательного резонанса, который наступает при такой величине воздушного зазора, когда-индуктивность

5 датчика практически.не изменяется и определяется только ее постоянной составляющей.

Устройство работает следующим образом.

0 Производится настройка измерительного прибора 3 в соответствии с нормированным значением коэффициента преобразования при расчлененном соединителе 2 и положениях переключателя 15

5 1 и 2 посредством подбора входныхрезисторов и резистора обратной связи суммирующего усилителя 1-0 и установки потенциометра 13. При этом в положении переключателя 15 1 на выходе суммирующего усилителя должен быть нулевой сигнал (или напряжение UcM) соответствующее нижней границе диапазона измерения), а при положении переключателя 15 2 напряжение Uio игКн (или Uio Ur Кн + UCM),

5 где Ur выходное напряжение генератора 4; Кн - нормированное значение коэффициента преобразования измерительного прибора.

Это напряжение соответствует верхней

0 границе диапазона измерения. Одноврег менно при указанных положениях переключателя 15 контролируются показания индикатора 11, которые должны соответствовать установленным граничным значениям измч&ряемого параметра в единицах длины. После сочленения соединителя.2 в положении переключателя 15 2 путем подбора емкости конденсатора 17 добиваются соответствия между перемещением подвижного звена индуктивного датчика 1 от

точки с нулевым воздушным зазором (при зтом коэффициент преобразования индуктивного датчика KL 1). соответствующей верхней границе диапазона измерения перемещения до величин э воздушного зазора. .определяющей нижнюю границу диапазона измерения и характерную тем. что в этой точке К2 Re + R7/Ri4. а показания индикатора 11 равны нулю.

В режиме измерения при сочлененном соединителе и положении переключателя 2 напряжение, пропорциональное положению подвижного звена датчика в рабочем диапазоне измерения через усилитель 8 и. выпрямитель 9 поступает на вход 1 суммирующего усилителя. Одновременно на вход 2 суммирующего усилителя через выпрямитель 12 поступает напряжение с генератора 4, Выходной сигнал суммирующего усилите ля управляет работой индикатора 11, отражающего перемещения измеряемого параметра в выбранныхединицах линейной меры.

При проверке значения коэффициента Кц расчленяют соединитель 2 и последовательно в положениях переключателя 15 1 и 2 фиксируют показания индикатора, а образцовым вольтметром переменного тока на контактах соединителя фиксируют значение напряжения генератора 4. По пол.ученным данным определяют правильность работы измерительного прибора. С учетом обеспечения высокой надежности и стабильности параметров индуктивного датчика перемещения и конденсаторов 5 и 17 устройства периодическая проверка нормированого значения коэффициента преобразования измерительного прибора позволяет повысить достоверность измерения линейных размеров изделий.

Формула изобретения Устройство для измерения линейнь1х размеров, содержащее индуктивный датчик перемещений с переменным воздушным зазором, подключенный посредством соединителя к измерительному приборУ) выполненному в виде генератора переменного напряжения стабильной амплитуды и частоты, конденсатора, реактивное сопротиаленив емкости которого равно реактивому сопротивлению постоянной составляющей индуктивности датчика, последовательно соединенных усилителя напряжения переменного тока, выпрямителя переменного тока, суммирующего усилителя напряжения постоянного тока и индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результатов измерения путем периодической проверки нормированного значения коэффициента .преобразования измерительного прибора устройства, в него введены однополюсный переключатель, цепь из двух резисторов и второй выпрямитель переменного тока с одинаковым, но противоположным по знаку коэффициентом передачи, генератор, конденсатор, цепь из двух резисторов и усилитель напряжения переменного-тока соединены последовательно, второй выпрямитель переменного тока включен между выходом генератора и вторым входом суммирующего усилителя напряжения постоянного тока, контакт однополюсного переключателя соединен с точкой соединения конденсатора и входом резисторной цепи, нормально замкнутый контакт - с соединителем со сторрны измерительного прибора, нормально разомкнутый к0нтакт„с точкой соединения двух резисторов, а часть емкости конденсатора размещена в соединителе со стороны индуктивного датчика перемещений.

Изобрет^ение относится к технике линейных измерений. Цель изобретения - по- вышение достоверности результатов измерения путем периодической проверки нормированного значения козффициента преобразования измерительного прибора устройстве. Оно содержит индуктивный дат-чик 1 перемещений с переменным воздушным зазором, подключенный посредством соединителя 2 к измерительному прибору 3, содержащему генератор 4 стабильной амплитуды и частоты. Реактивное сопротивление емкости соединенных параллельно конденсаторов 5 и 17 выбрано равным реактивному сопротивлению постоянной составляющей индуктивности датчика 1. Посредством изменения положения переключателя 15 и отключения индуктивного датчика 1 при периодическом контроле устройства проверяется правильность установки нуля и значение каэффициента преобразования измерительного прибора 3, определяющее граничные точки диапазона перемещения подвижного звена датчика 1, что повышает достоверность результатов измерения. 1 ил.ч*'^W1*>&лН^iibBil:^ j^45 DO