Трансформаторный преобразовательпЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/00 

(54) а РАНСФОРМЛТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение относится к измерению неэлектрических величин, в частности перемещений, и может быть использовано, например, в силойзмерительных устройствах для измерения деформации упругого элемента

Известны- трансформаторные преобразователи перемещений содержащие обмотку возбуждения, измерительную обмотку и подвижный экран, расположенный между обмотками и жестко связываемый с контролируемым объектом l

Недостаток устройства заключается в том, что при изменении температуры возникает дополнительная погрешность обусловленная изменением удельной электропроводности экрана.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трансформаторный преобразователь Перемещений, содержащий обмотку возбуждения, измерительную обмотку и подвижный проводящий экран, расположенный между обмотками, и жестко связываемый с контролируемым объектом 2.

Однако при перемещении экрана изменяется взаимная индуктивность между обмотками, что приводит к изменению амплитуды напряжения на вторичной обмотке, кроме того характерны значительные температурные погрешности, обусловленные изменением уделной электропроводности материала экрана.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен блоком регулируемого импеданса, экран выполнен с разрезами, проходящими через его центр, элементы экрана электрически соединены в две группы и подключены ко входу блока регулируемого импеданса, что позволяет в значительной мере повысить точност измерения за счет возможности управления эквивалентной электропроводностью экрана.

На фиг. 1 показано конструктивное выполнен1 е преобразователя и экрана; на фиг. 2 представлена блок-схема преобразователя.

Преобразователь содержит обмотку 1 возбуждения и измерительную обмотку 2, расположенные на ферромагнитных сердечниках 3 и 4 и проводящий экран 5, который расположен между обмотками 1 и 2 и может перемещаться в направлении х. Экран выполнен с

азрезами, которые проходят через его ентр. Кроме того, элементы экрана, бразоваььные разрезами, объединены в ве группы .посредством электрического оединения четных и нечетных элеменов.

Блок-схема преобразователя содержит последовательно соединенные ис точник б питания и обмотку 1 возбуждения, последовательно соединенные измерительную обмотку 2 и блок 7формирования выходного сигнала, а также блок 8 регулируемого импеданса. Элементы экрана 5 подключены к блоку 8.

Преобразователь работает следующим образом.

Переменный ток, создаваемый источником 1, протекает по обмотке 1, вследствие чего, на выходе обмотки.2 индуцируется ЭДС определенной, величины. Блок 7 формирования выходного сигнала преобразует ЭДС в постоянное напряжение (либо в двоичный код). Поскольку экран 5 имеет размеры, соизмеримые с диаметром обмоток, то перемещение его в направлении х приводит к изменению взаимной индуктивности между обмотками и, следовательно, к изменению величины ЭДС на входе блока 7, Крутизна зависимости ЭДС от перемещения экрана при заданных конструктивных параметрах преобразователя зависит от электропроводности материала экрана.

В преобразователях со сплошным экраном контуры вихревых токов представляют собой замкнутые кривые вокруг точки, лежащей на геометрической оси обмоток. Наличие разрезов препятствует возникновению таких контуров, вследствие чего, при отключенном блоке 8 вихревые токи замыкаются .в каждом элементе экрана. При подключении к выходам от групп элементов экрана какого-либо элемента (резистора, емкости или индуктивности) вихревые токи частично протекают через этот элемент, и эквивалентная электропроводность экрана уменьшается, что приводит к увеличению крутизны характеристики преобразователя. Изменением полного сопротивления (импеданса) бло ка 8 можно компенсировать как разброс

характеристик элементов преобразователя (например в дифференциальной схеме),так и температурную погрешность, обусловленную изменением удельной электропроводности материала экрана (при этом блок 8 выполняется в виде терморезистора или конденсатора с необходимьп 1и знаком и величиной ТКЕ). Конкретное выполнение блока регулируемого импеданса зависит от конструкции преобразователя. В преобразователях, где в качестве информативного параметра используется фазовый сдвиг, целесообразно использовать реактивный элемент (емкость или индуктивность) .

5

Предлагаемый преобразователь обладает определенными преимуществами по сравнению с известными, в частности, повышенной точностью измерения за счет компенсации температурной по0грешности и разброса параметров элементов преобразователя. Кроме того, статическая крутизна характеристики может быть изменена на 40-50%.

5

Формула изобретения

Трансформаторный преобразователь перемещений, содержащий обмотк.у возбуиодения, измерительную обмотку и

0 подвижный проводящий экран, расположенный между обмотками и жестко связываемый с контролируемым объектом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измере5ния, преобразователь снабжен блоком регулируемого импеданса, экран выполнен с разрезами, проходящими через его центр, элементы экрана электрически соединены в две группы и

0 подключены ко входу блока регулируемого импеданса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

А-Л

ФмгЛ