Устройство для измерения линейных размеров Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РА.ЗМЕРОВ

, . Изобретение относится к контролю и измерениям линейных размеров и может быть использовано в производстве химических волокон. Известны устройства для контроля тол щины диэлектрических материалов, содержащие измер1ительный генератор, емкостг ный дифференциальный датчик, включенны в два плеча генератора, гетеродин, диокриминатор, усилитель и исполнительный блок Щ. Измерение толщины материала в та- ких устройствах производится путем преобразования емкости датчика в приращение частоты колебаний генератора. На точность измерения в таких устройствах оказывает влияние окружающая среда и нестабильность параметров всех элементов генератора и других приборов. Кроме этого, такие устройства имеют сложную конструкцию и неудобны в эксплуатации. Наиболее близким по технической сущ- рости к изобретению является устройство для измерения линейных размеров, содер- жащее генератор, дифференциальный емкостный датчик, две индуктивности, образующие с ним два последовательных резонансных контура, подключенных к гене-i ратору, и усилитель J2. Однако такое устройство имеет недостаточно высокую чувствительность. Для увеличения чурствительности в предлагаемом устройстве контуры соедине ны в схему вычитания напряжений и подклю чены ко входу усилителя а выходная емкость усилителя образует с индуктивноотями двух контуров третий резонан.сный контур. На фиг, I дана схема устройства с подключением резонансных контуров к генератору через дифференциальный трансформатор; на фиг. 2 - схема устройства с последовательным подключением резонансных контуров к генератору. Обе схемы являются эквивалентными как по выполняемой функции, так и по достигнутому результату. Устройство для измерения линейных размеров содержит высокочастотный гене ратор 1, сердечник 2 ди})ференаиальнрго трансформатора, первый резонансный контур, образованный индуктивной обмоткой 3 и конденсатором 4, второй резонансный контур, образованный индуктивной обмрткой 5 и конденсатором 6, третий резонансный контур, образованны обмотками 3 и 5 и конденсатором 7, резиотор 8 и усилитель 9. Первый и второй резонансные контуры каждой из фигур образуют на входе уси литепя схему вычитания напряжений, при этом индуктивные обмотки 3 и 5 соединены в противофазе к общей точке (начало с началом или конец с концом), Оба эти контура настроены одинаково так что частота генератора лежит на линейном учвстке Левого склона резонанс ной кривой каждого контура. Конденсаторы 4 и 6 контуров составляют емкостной дифференциальный датчик. Третий резонансный контур обеспечивает передачу напряжения со схемы вычитания напряжений первых двух контуро на вход усилителя. Этот контур настроен на частоту генератора, и его емкость конденсатора 7 соответствует по величи не условию резонанса. Резистор 8 предназначен для выравнивания напряжений п вых двух контуров. Устройство работает еледукяцим образом, ..,:,,„..,,,,,„„ ,...„.,, ,„,,,„-.,.....-,,,..,.,«.; После пода питания генератор I по дает стабильные напряжения в резонансные контуры. Так как первые два1л :онтур настроены одинаково, при отсутствии нит в конденсаторе 4 или 6 напряжение на уснлителя соответствует разности напряжений на конденсатора и равно нулю. При помещении нити в конденсатор 4 резонансная кривая первого контура смещается влево относительно частоты генератора, и напряжение ,на конденсаторе 4 увеличивается на величину, пропор- . циональную толщине нити. Резонансная кривая второго контура и напряжение на конденсаторе 6 в этом случае остаются без изменения. Поэтому на вход усилителя через третий резонансный контур подается напряжение, пропорциональное толщине нити. В случае изменения параметров окружающей среды напряжения на конденсаторах 4 и б изменяются на одинаковую величину, а их суммарное напряжение на входе усилителя 9 остается без изменений. Формулаизобретения Устройство для измерения линейных размеров, содержащее генератор, дифференциальный емкостный датчик, двеиндуктивности, образующие с ним два последовательных резонансных контура, подключенных к генератору и усилитель, о т л ичающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, контуры соединены в схему вычитания напряч жений и подключены ко входу усилителя, а входная емкость усилителя образует с индуктивностями двух контуров третий .резонансный контур. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка Великобритании № 1297804, кл. G I М, 1972. 2.Заявка Великобритании № 1373922, кл. G IN, 1974 (прототип).

44