Устройство для преобразования перемещений в электрический сигнал Советский патент 1975 года по МПК G01B7/00 

Изобретение отиосится к информа1дионЕ{о- измерительной технике и автоматике.

Извест1Ц 1 устройства для щлеобразования перемещений в электрический сигнал, построенные на основе магнитных линий (магнитных цепей с распредепеннь ми параметрами), содержащие иервич11ый трансформаторный или индуктивный преобразователь с обмотками возбуждения и измерительной, источник питания и блок для обработки сигнала преобразова еля.

Целью изобретения 1юляется повышение точности преобразования.

Для этого магнитная цепь преобразователя выполнена согласозанной, источник питания выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов с длительностью, меньшей постоянной времени обмотки возбуждения, а блок для обработки сигнала выполнен в виде формирующего элемента сравнекия амплитудь этого сигнала с уровнем, пропорциональным напряжению источника питания.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для преобразования перемещений в электрический сигнал содержит источник питания 1, подключенный к обмотке возбуждения 2, размещенной в торцовой части магнитопровода 3 с якорем 4. Блок

5для обработки сигнала соединен с подвижной сосредоточенной измерительной обмоткой 6, расположенной на магнитопрово- де 3 и работающей в режиме холостого хода. Обмотки 2 возбуждения и измерительна

6вместе с магнитопроводом 3 и якорем 4 образуют первичный трансформаторный преобразователь. Источник питания 1 подключен также к блоку 5.

При помощи обмотки 2, подключенной к источнику питания 1, в согласованном магнитопроводе 3 первичного преобразователя возбуждаются импульсы магнитного потока, амплитуда которых экспоненциально убывает по длине линии. Посредством измерительной обмотки 6 импульсы потока преобразуются в направление, экспоненциально изменяющееся во и подаваемое на вход блока 5, где оно сравнивается с опорным, пропорциональным напряжению источника

питания 1. Время, за которое экспоненциальное напряжение достигает значения опор ч ного, определяет длительность импульсов на выходе блока 5 и линейно зависит от координаты соединенной с ней измерительной обмотки 6.

Измерительная обмотка 6 работает в ре.. жиме холостого хода, поэтому изменение магнитного потока передается (трансформируется) из первичной обмотки 2 (возбуждающей) во вторичную 6 (измерительную). Однако амплитуда (установившееся значение) импульсов потока в измерительной обмотке 6 будет зависеть от ее расположени; В общем случае длительность выходных импульсов нелинейно зависит от координать измерительной обмотки 6. Поэтому при заданных параметрах магнитопровода 3 зазо{-. между основным магнитопроводом 3 и яко рем 4, а также материал и размеры якоря 4 подбирают так, чтобы сопротивление на конце линии равнялось волновому.

Таким образом, при согласовании магнитопровода 3 длительность выходных импульсов, поступающих с блока 5, линейно зависит от координаты X измерительной обмотки 6, а нестабильность пи;гаиия и из

менение частоты питания не сказываются

на точности преобразования.

В зависимости от значений параметров можно получать длительность выходных им. примерно от десятков микросекунд до десятков миллисекунд.

Ьретения

Формула изо

Устройство для преобразования перемещений в электрический сигнал, содержащее трансформаторный первичный преобразователь с обмотками возбуждения и измерительной, источник питания обмотки возбуждения и блок для обработки сигнала преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования, магнитная цепь преобразователя выполнена согласованной, источник питания выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов с длительностью, меньшей постоянной времени обмотки .возбуждения, а блок для ; обработки сигнала выполнен в виде форми. рующего элемента сравнения амплитуды этого сигнала с уровнем, пропорциональным напряжению источника питания.