Потенциометр переменного тока дляизМЕРЕНия пЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/00 G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Известен потенциометрический преобграаователь для измерения линейных и угловых перемещений, в которых измеря емое перемешение преобразуется в смещение подвижного контакта относительно потенциометра j. Недостаток его - низкая надежност из-за наличия механического подвижного контакта. Известен потенциометр перемешюго тока для измерения перемещений, содержащий генфатор переменного напряжения) ползунов выполненный в виде токо проводящего кольца, нанесенного на нзо ляпионную подложку, и охватывающего с зазором измерительную обмотку Г27. Недостатком его является низкая точность измерения в сложных условиях ра боты, характеризующихся широким диапазоном температур, выбрадиями, наличием агрессивной среды и т.д. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что потенциометр переменного тока для перемещений, содержащий генератор переменного напряжения, соединенный с распределенной измерительной охоткой и токопроводяшее кольцо, которое нанескю на язоляшюнную подложку и : тановленное с зазором с возможностью перемещения вдоль измерительной обмотки, снабжен дополнительным токо- . проводящим кольцом, располож0в ным на едннячшэй длине от токопроводящего кольца генератором синхроимпульсов, двухканальным усилителем компаратором, источником опорного напряжения и триггером, причем выходы обоих токопроводшдих колец соединены с первым и вто-т рым входами дв ккМального усилителя, выход которого подсоедннек к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряже нва, а выход - с одним из входов тригг а и генератора переменного напряжения, второй вход триггера присоединен к выходу генератора синхроимпульсов и вторым входом генератора переменного напряжения.

На чертеже изображен потенциометр переменного тока для измерения перемещений.

Потенциометр содержит генератор I синхроимпульсов, генератор 2 переменного напряжения токопроводящее кольцо- 3, дополнительное токопроводящее кольцо 4, распределенную измерительную обмотку 5, двухканальный усилитель 6, компаратор 7, источник 8 опорного напряжения и триггер 9.

Потенциометр работает следующим образом.

От генератора I синхроимпульсов запускается генератор 2 переменного напряжения и одновременно опрокидывается триггер 9. Генератор 2 переменного напряжёния начинает питать распределенную измерительную обмотку 5. Меду токоизмерительными кольцами 3 и 4 за счет токов смещения образуется электрическая цепь. Выходной потенциал с токоизмерительных колец 3 и 4 додается на двухканальный усилитель 6, в котором производится усиление выходных импульсов по раздельным каналам усиления. Величина выходного импульса с выхода усилителя б сравнивается с постоянным уровнем, подаваемым от источника 8 опорного напряжения. Разность сравнения поступает на генератор 2, где и отрабатывается ошибка измерений.

При изменении неинформативного параметра, например температуры окружакяцей среды, изменяется амплитуда на1фяЖения с выхода токоизмерительных колец, что приводит к изменению угла наклона В{з1ходных характеристик, т.е. изменяется величина реальной чувствительности. В результате сравнения нового значения реальной чувствительности с эталонным уровнем чув ствительности, задаваемым эталонным источником 8, выделяется разность амплитуд напряжений импульсов, которая подается на генератор 2 переменного напряжения. Генератор 2 отрабатывает ошибку от изменений неинформативного параметра. Это означает, что реальная чувствительность остае,тся постоянной, а следовательно, паразитной ампллтудяой модуляции не будет.

С выхода компаратора 7 сигнал одновременно подается на вход триггера 9, который перекидывается в противоположное состояние. На выходе триггера 9 формируется импульс, длительность которого пропорциональна положению токоизмерительных колец 3 и 4.

Длительность выходного импульса, пропорциональная положению токоизмерительных колец, не зависит от коэффициента наклона функции напряжения генератора, которая зависит от температуры окружающей среды. Таким образом, точность предлагаемого потенциометра по сравнению с изBecTHbnvi повышается.

Испытания макета потенциометра,в котором токоизмерительные кольца на- пылены на сегнетоэлектрик, емкость между токоизмерительным кольцом и измерительной обмоткой составляет ЮОО цФ сопротивление измерительной обмотки 5 кОм, частота питания преобразователя 4О кГц, показывают, что погрешность измерения при температуре от - ЮО до

+ менее 1%.

Формула изобретения

Потенциометр переменного тока для измерения перемещений, содержащий генератор переменного напряжения, соединенный с распределительной измерительной обмоткой, и токопроводящее кольцо, которое нанесено на изоляционную подложку и установленное с зазором с возможностью перемещения вдоль измерительной обмотки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен дополнительным токопроводяшим кольцом, расположенным на единичной длине от токопроврдящего кольца, генератором синхроимпульсов, двухкаьальным усилителем, компаратором источником опорного напряжения и триггером, причем выходы обоих токопроводяших колец соединены с первым и вторым входами двухканального) усилителя, выход которого подсоединен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход с одним из входов триггера и генератора переменного Напряжения, второй вход триггера присоединен к выходу генератора синхроимпульсов

58343886

и вторьгм входом генератора переменногоI. Авторское свидетельство СССР

напряжения.№ 3735О7. Kn.QOl В 7/О2, 1974.

Источники информации,2. Авторское свидетельство СССР

принятые во внимание при экспертизе№ 579535, кл.501 В 7/ОО, 1977.

выя.