Устройство для преобразования перемещения во временной интервал Советский патент 1981 года по МПК G01B7/00 

I

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и автоматике и может быть использовано в устройствах преобразования перемещения в код в цифровых системах контроля, управления и телеизмерения, работающих совместно с ЦВМ.

Известно устройство для преобразования перемещения во временной интервал, содержащее магнитопровод с обмоткой возбузвдения и измерительный элемент, выполненный в виде датчика Холла l. Выходной линейно-изменяющийся сигнал с датчика Холла, скорость нарастания которого определяется положением измерительного элемента, сравнивается с опорным пороговым сигналом. Формируемый при этом импульс имеет длительность, зависящую от положения датчика Холла.

Недостатком этого устройства является невысокая точность и нелинейность выходной характеристики.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности является устройство для преобразования перемещения во временной интервал, содержащее трансформаторный пер вичный преобразователь с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, генератор периодического сигнала, подключенный к обмотке возбуждения, и блок сравнения, к одному из входов которого подключена измерительная обмотка 2 J.

Точность преобразования такого устройства определяется степенью согласования магнитной цепи. Для вы полнения условия согласования выбирают определенные геометрические и магнитные характеристики магнитопровода (габариты, величину зазора между магнитопроводом и якорем, удельное магнитное сопротивление материала магнитопровода).

Воздействие температуры на преобразователь вызывает изменение геомет- рических размеров магнитопровода и зазора, а также изменение удельного магнитного conpotHsneHMH. Это приводит к нарушению условия согласования и следовательно к снижению точ ности преобразования. Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения во.временной интервал. . Поставленная цель достигается тем что магнитная цепь первичного преобразователя выполнена несогласованной и содержит два магнитопровода, разделенных немагнитной прокладкой, каж дый из которых состоит из трех коаксиально расположенных цилиндров, генератор выполнен в виде формирователя двух сигналов треугольной формы со сдвигом в 1/4 периода, а устройство снабжено второй обмоткой возбуждения подключенной ко второму вызуоду генератора, второй измеритель ной обмоткой, подключенной ко второму входу блока.сравнения, двумя опор ными обмотками , выходы которых подключены ко входам коррекции генератора, и вторым блоком сравнения, входы которого подключены к выходам опорных обмоток. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит двамагнитопровода 1 и 2 первичного преобразова теля, состоящие из трех коаксиальных цилиндров 3, 4, 5у) немагнитную прокладку 6. Обмотки 7 и 8 возбуждения, генератор 9 двух сигналов треугольно формы, подключенный к обмоткам 7 и 8 возбуждения, опорные обмотки 10 и 11 первый блок 12 сравнения, измерительныес обмотки 13 и -14, шток 15. св занный с объектом измерения, и второ блок 16 сравнения, входы которого подключены к выходам измерительных обмоток. Работает устройство следующим образом. На обмотки возбуждения 7 и 8 гене ратора 9 поступают .линейно-изменяющиеся напряжения с равными амплитуда йи и временным сдвигом на 1/4 периода. В опорных обмотках 10 и 11 и в измерительных обмотках 13 и 14 при нейтральном положении штока 15 возбувдаются линейно-изменякяциеся напряж ния с равными амплитудами. Равенство мгновенных значений напряжения на обмотках 10 и 11 фиксируется блоком 12 сравнения,а на обмотках 13 и 14 76 .4 блоком 16 сравнения. В нейтральном положении штока 15 выходные импульсы с блоков 12 и 16. совпадают, и формируемый временной интервал равен нулю. При перемещении штока 15, например, вправо амплитуда напряжения обмотки 13 уменьшается, а обмотки 14 увеличивается на величину, пропорциональную перемещению х. Моменты равенства мгновенных значений напряжений обмоток 13 и 14 смещаются относительно опорных импульсов и между импульсами .блоков 12 и 16 образуется временной интервал At, определяемый соотношением дде Т - период линейно-изменяющегося сигнала генератора 9; х - диапазон перемещения штока от нейтрального положения. Направление перемещения штока 15 от нейтрального положения определяется очередностью следования импульсов с блоков 12 и 16. Использо.вание в описанном устройстве несогласованной магнитной цепи обеспечивает высокую точность преобразования при работе в широком диапазоне температур. Формула изобретения Устройство для преобразования перемещения во временной интервал, содержащее трансформаторный первичный преобразователь с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, генератор периодического сигнала, подключенный к обмотке возбуждения, и блок сравнения, к одному из входов которого подключена измерительная обмотка, отличающееся тем, что, с целью повьшзения точностипреобразования, магнитная цепь первичного преобразователя выполнена несогласованной и содержит .два маг- нитопровода, разделенных немагнитной прокладкой, каждый из которых состоит из трех .коаксиально распол.оженных цилиндров, генератор выполнен в виде формировате я двух сигналов треугольной формы со сдвигом в 1/4 пери- ,. ода, а устройство снабжено второй обмоткой возбуждения, подключенной ко второму выходу генератора, второй измерительной o6MOfKOuf подключенной ко

второму входу блока сравнения, двумя опорными обмотками, выходы которых подключены ко входам коррекции генератора, и вторым блоком сравнения, входы которого подключены к выходам опорных обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 439009, кл. G 01 В 7/02, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 492725, кл. G 01 В 7/02, 1973.