Устройство для измерения линейныхпЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

а к другой - через управляемый переключатель , подвижные обмотки преобразователя соединены параллельно и подключены ко входу измерительной схемы, выход которой присоединен к измерительному входу блока регистрации, а синхронизирующий выход блока регистрации присоединен ко входу блока управления,

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит трансформаторный преобразователь 1 перемещений с двумя неподвижными обмотками 2,3 и двумя подвижными обмотками 4 и 5, измерительную схему б, источник 7 питания переменного тока с двумя выходными обмотками 8 и 9, управляемый переключатель 10, блок 11 регистрации, состоящий из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 12 и вычислительного блока (ВБ) 13, блок 14 управления.

Одна из неподвижных обмоток 3 преобразователя подключена непосредсгвенно к обмотке 8 источника 7 питания, а другая его неподвижная обмотка 2 через управляемый переключатель 10 подключается к обмотке 9 источники питания, то в одной, то в другой полярности. Подвижные обмотки 4 и 5 преобразователя соединены между собой параллельно и включены в диагональ измерительной мостовой схеглы 6, Выходная диагональ этой схемы 6 подключена ко входу АЦП 12, выход которого подключен ко входу вычислительного блока 13 блока 11 регистрации, Синхронизирующий выход блока 11 регистрации подключен на вход блока 14 управления выходы которого подключены к управляющему входу блока 11 регистрации и к управляющему входу управляемого переключателя 10,

Устройство работает следующим образом.

Токи 1 и 12, индуктируемые в подвижных обмотках 4 и 5 преобразователя , в зависимости от величины перемещения х этих обмоток изменяются следующим образом:

2-Т (1)

где К - коэффициент преобразования преобразователя, который зависит от температуры окружающей среды, изменения напряжения источника питания старения элементов схемы и т,д,,

XQ- величина воздушного зазора в нейтральном положении подвижных обмоток,

Измерения осуществляются в два такта, В первом такте измерения переключатель 10 находится в положении 1, подключая обмотку 9 источник 7 питания последовательно-встречно

с обмоткой 8 этого же источника, В результате токи 1, 12 в обмотках 4 и 5 преобразователя направлены встречно, а их разность равна

,(2)

xi-x

Измерительная схема 6, выполненна на четырех транзисторах, работающих в режиме ключа, выпрямляет измеряемое значение токов 1 - .B результате чего полученное в выходной диагонали схемы 6 напряжение преобразуется с помощью АЦП 12 в двоично-десятичный код, который записывается в блок памяти вычислительного блока 13, После окончания первого такта измерения импульс синхронизации с выхода АЦП поступает на блок 14 управления, который подготавливает ВБ 13 блока 11 регистрации к операции деления и переключает управляемый переключатель 10 в положение II В этом положении обмотки 8 и 9 источника 7 питания включены последовательно-согласно, вследствие чего токи в обмотках 4 и 5 преобразователя суммируются

(3)

Выпрямленное значение измеренного тока -1 + 12 преобразуется в двоично-десятичный код и поступает в ВБ 13, где осуществляется операция деления (2). на (3) ,

При этом обеспечивается автоматическая компенсация коэффициента К преобразования, нестабильность которого при прямых измерениях снижает точность измерительных устройств

(4)

Линейность выходной характеристики измерительного устройства также повышается, так как при делении

2.

исключается нелинейный член х,

X

передаточной функции устройства. Благодаря тому, что оно содержит лищь одну измерительную схему, имеет место идентичность значения коэффициента К в обоих тактах измерения, рения.

Формула изобретения

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее транформаторный преобразователь перемещений с двумя подвижными и двумя неподвижными обмотками, источник питания переменного тока, измерительную схему,в которую включены преобразователь, управляемый переключатель, блок регистрации и блок управления, выходы которого подключены к управляющему входу блока регистрации и к управляющему входу управляемого переключателя , отличающееся тем, что, с целью повыи ения точности

иемерения и упрощения устройства, источник питания подключен к одной из неподвижных обмоток преобразователя непосредственно, а к другой через управляемый переключатель, подвижные обмотки преобразователя соединены параллельно и подключены ко входу измерительной схемы, выход которой присоединен к измерительному входу блока регистрации, а синхронизирующий выход блока регистрации

присоединен ко входу блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

по заявке № 2607330,кл. G 01 В 7/02, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2689478,кл. G 01 В 7/00, 1978 (прототип).