Датчик перемещения с частотным выходом Советский патент 1976 года по МПК G01B7/24 

1

Изобретение относится к приборостроению в частности к технике измерения малых

перемещений. Задача измерения перемещени ставится также при измерении давлений по-средством упругих элементов.

Для измерения перемещений применяются дифференциальные трансформаторные преобразователи, непосредственное включение которых, однако, не обеспечивает достаточной точности измерений 2.

Этот недостаток частично устраняется в известном датчике перемещения с частотк ным выходом, содержащем дифференциальный трансформаторный преобразователь, к выходу которого подключен интегратор 1J . Однако такой датчик имеет невысокую линейность преобразования.

Цель изобретения - псввышение линейнос ти преобразования.

Это достигается тем, что предлагаемый датчик содержит дифференциальный усилитель - ограничитель, один вход которого соединен с выходом интегратора, а другой вход соединен через делитель напряжения с выходрм дифференциального усилителя,

соединенным также со входом генератора линейного изменякнцегося тока, выход которого соединен с входом дифференциального трансформаторного преобразователя.

На чертеже изображена функционешьная схема датчика перемещения (при работе с преобразователем давление-перемещение)

Датчик содержит преобразователь давление - перемещение 1, кинематически свй занный с якорем дифференциального трансфоматорного преобразователя 2. Его выход через интегратор 3 соединен с одним из входов дифференциального усилителя - ограничителя 4. Выход усилителя через делитель напряжения 5 соединен с другим входом, а также со входом генератора линейно-изменяющегося тока 6. К выходу последнего подключен вход дифференциального трансформаторного преобразователя 2.

Датчик работает следующим образом.

Дифференциальный усилитель - ограничи тель 4 охвачен положительной обратной связью, поэтому в момент включения на его выходе появляется скачок напряжения, который подается через делитель 5 на неинвертирующей вход усшштепя 4 и на вход генератора 6. При этом направление изме-нения тока на выходе генератора 6 зависит от знака напряжения на выходе усилителя 4 Этот ток, протекая через первичную об- мотку преобразователя 2, наводит в его вто ричной обмотке ввиду наличия индуктивной связи между обмотками э.д.с.,причем следует отметить, что при протекании через первичную обмотку тока, вырабатьшаемого генератором с высоким внутренним сопротивлением, сигнал на выходе преобразоваге- ля не зависит от таких параметров его обмоток, как сопротивление потерь и индуктивность. В момент равенства напряжений на входе усилителя выходное напряжение скачкообразно изменит знак на противоположный Далее работа происходит аналогично рассмотренной. Частота генерируемых колебаНИИ будет линейно связана со взаимной индуктивностью обмоток преобразователя 2, ксхгорая, в свою очередь, зависит от поло-i Жения 51коря. 5 43 Ф о р м у л а обретения Датчик перемещения с частотным выходом содержащий дифференциальный трансформаторный преобразсе атеяь к выхосцг которогр подключен шй гратор, о т л и ч а loщ и и с я тем, что, с целью пош 1щенвя линейности преобразования, он содержит дифференциальный усилитель - ограничитель, один вход которого соединен с выходом интегратора, а другой вход соединен через делитель напряжения с выходом дифференциального усилителя, соединенным также со входом генератора линейно-изменяющегося тока, выход которого соединен с входом дифференциального трансформаторного преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство № 353164, кл.йО1Ь 9/10, 2S.04.71 г. - прототип. 2.Шидлович Дифференциальные трансформаторы /Энергия М,, 1966 г., стр.4.