Трансформаторный преобразователь линейных перемещений Советский патент 1981 года по МПК H03M1/60 G01B7/14 

встречно, и измерительной обмотки, охватывающей два внутренних цилиндра и закрепленной на входном штоке, введены управляемый по частоте генератор, стабилизатор тока, три выпрямителя, два сглаживающих фильтра и дифференциальный усилитель, выход управляемого по частоте генератора соединен с выходом преобразователя, через стабилизатор тока - с обмоткой возбуждения и непосредственно - с первым выпрямителем, выход которого соединен с первым сглаживающим фильтром и прямым входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен со вторым сглаживающим фильтром и через второй выпрямитель с измерительной обмоткой, выход дифференциального усилителя соединен через третий выпрямитель со входом управляемого по частоте генератора. На чертеже изображена схема трансформаторного преобразователя линейных перемещений. Предлагаемый преобразователь содер жит датчик 1 перемещений с магнитопро водом из трех полых цилиндров 2 и 3 и двух оснований U, обмоткой 5 возбуж дения, измерительной обмоткой 6 и вхо ным штоком 7i управляемый по генератор 8, стабилизатор 9 тока, выпрямители 10-12 j сглаживающие фильтры 1 3 и 1 4 и дифференциальный усилитель 15. Для обеспечения работоспособности устройства необходимо, чтобы в началь ном положении штока7(входное перемеще ние X С) напряжение на выходе выпрямителя 11 равнялось напряжению на выходе выпрямителя 10. Это достигае.тся выбсЗром соответствующего числа витков измерительной обмотки 6, ее смещением относительно нейтрального положения и регулировкой входного напряжения выпрямителя 10. Преобразователь работает следующим образом. При равенстве выходных напряжений выпрямителей 10 и 11 выходное напряжение усилителя 15 равно нулю и период колебаний выходного напряжения генератора 8 Т соответствует начал ной точке отсчетапри измерении перем щений. Перемещение штока 7 вызывает изме нение амплитуды выходного напряжения измерительной обмотки 6 относительно опорного напряжения на выходе выпрям теля 10. Разностный сигнал, усиленный усилителем 15, воздействует на генератор 8 и изменяет его частоту так, что восстанавливает амплитуду выходного напряжения измерительной обмотки 5 о первого начального значения, опредеяемого величиной опорного напряжения. Таким образом, при перемещении ка 7 напряжение на измерительной обмотке 6 автоматически поддерживается приблизительно равным (с точностью, определяемой коэффициентом усиления усилителя 15) опорному, что достигается поредством изменения частоты тока возбуждения. При этом период генерируемых 1 олебаний тока возбуждения связан с еличиной перемещения соотношением Т - Т + -I°i- X о 9F где Т - период колебаний тока возбуждения (напряжения генератора 3 при перемещении штока 7), период колебаний тока.возбуждения в начальной точке отсчета (х 0), крутизна преобразователя датчика 1 перемещений, выходное напряжение датчика 1 перемещений в начальной точке отсчета (х 0). В процессе измерения перемещений амплитуда выходного напряжения преобразователя остается постоянной, что практически устраняет влияние характеристик выпрямителей на точность измерений. Использование на выходе выпрямителей 10 и 11 сглаживающих фильтров 13 и 1 позволяет устранить влияние фазовых сдвигов, возникающих датчике 1 перемещений при изменении чатоты тока возбуждения на точность измерений. Выпрямитель 12 на выходе усилителя 15 обеспечивает устойчивую работу преобразователя. Выполнение трансформаторного преобразователя линейных перемещений как устройства для преобразования перемещения в период гармонического колебания позволяет повысить точность измерения перемещений и расширяет область применения предлагаемого преобразователя. Формула изобретения Трансформаторный преобразователь инейных перемещений, содержащий перемещении, выполненный в виде магнитопровода из трех полых цилиндров и двух оснований, обмотки возбуждения, состоящей из двух секций, соединенных последовательно и встречно, и измерительной обмотки, охватывающей два внутренних цилиндра и закрепленной на входном штоке, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения преобразователя, в него введены управляемый по частоте генератор, стабилизатор тока, три выпрямителя, два сглаживающих фильтра и дифференциальный усилитель, выход управляемого по частоте генератора соединен с выходом преобразователя, через стабилизатор тока - с обмоткой возбуждения и непосредственно - с первым выпрямителем-, выход которого соединен с первым сглаживающим фильтром и прямым входом дифференциального усилителя, инвертирую(ций вход которого соединен со вторым сглаживающим фильтром и через второй выпрямитель с измерительной обмоткой, выход дифференциального усилителя соединен через третий выпрямитель со входом управляемого по частоте генератораИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР NT 220773, кл. G 08 С 9/04, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР V , кл. G 0€ С 9/Oit, 1972 (прототип) .

.At2 .

1Xis