Устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах сбора и обработки информации.

Известно измерительное устройство, содержащее дефференциальные преобразователи перемещения и схему обработки информации 1.

Недостаток данного устройства заключается в ограниченности функциональных возможностей.

, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения линейньо4 перемещений, содержащее основной и два дополнительных дифференциальных преобразователя , смещенных относительно основного на эталонную величину, коммутатор,состоящий из трех секций, входы каждой из которых соединены с соответствующим преобразователем, измерительный блок, вход которого подключен к выходам секций коммутатора, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих секций коммутатора, и вычислительный блок, вход которого подключен к выходу измерительного блока, а выход - ко входу блока управления 2.

Недостатком известного устройстйа является невозможность измерения температуры.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком вычисления температуры,входом подключенным к выходу измерительного

10 блока, а дополнительные дифференциальные преобразователи смещены относительно основного в одинаковом направлении, штоки дополнительных преобразователей выполнены из мате 5 риалов с различным коэффициентом линейного расширения.

На чертеже приведена блок-схема устройства;

Устройство содержит основной 1

20 и два дополнительных 2, и 3 дифференциальных преобразователя со штоками 4-6, коммутатор 7 с секциями 8 - 10, входы которых соединены с соответствующими преобразователями

25 1-3, блок -11 управления, выходы которого подключены к управляющим входам секций 8-10 коммутатора 7, измерительный блок 12, вход которого подключен к выходу коммутатора 7, 30 вычислительный блок 13 и блок 14 вычисления температуры, входы которых подключены к выходу измерительного блока 12. Устройство работает следующим образом. Процесс измерения линейных перемещений осуществляется в четыре последовательных такта, представляю щих собой завершенный цикл. В первом такте по команде с блок 11 управления через, секцию 8 коммутатора 7 подключается ко входу измерительного блока 12 верхняя по сх ме катушка основного дифференциального преобразователя 1, Результат из1 ерения N связан с измеряемым перемещением х соотношением N + х)+ а (XQ + х) + ао , где а о, a , а . - коэффициенты фун ции преобразован преобразователя, Во втором такте к измерительному блоку 12 подключается нижняя по схе ме катушка основного преобразизателя 1, в результате чего на выходе блока 12 появляется результат измерения. .Nj Ni аг,(хо- х) + а (Хо- х) + ао . В третьем и четвертом тактах при нимает участие дополнительный дифференциальный преобразователь 2, поочередное подключение верхней и нижней катушек которого через секцию 9 к измерительному блоку 12 дает со ответствующие результаты измерения Nb 2(0- X + S ) а(хо+ X +8)+ао Ыц а(Хо- X - в f+ а, (Хо- х -9)+а - эталонная велич:ина дополнительных преобразователей. Вычислительный блок 13 реализует алгоритм вычисления перемещения X NH- Ni Г.-r 0. (N,,-N)-( Nj) Измерение температуры происходит в шесть тактов, из которых первые четыре приведенные результаты измерения Nf , Ng, NjH Ni,. В пятом и шестом тактах принимает участие другой дополнительный дифференциальный преобразователь 3, последовательное подключение верхней и нижней катушек которого к измерительном блоку 12 через секцию 10 ксэммутато рА 7 позволяет получить последние ре зультаты измерения N5 и Ng в виде Б аг{х +(0 +л) Аа х+(0+ле) +а, N6 aj х -(0 +uf.) +-а х-(е+ь.е) +ав, где д Р - разность в удлинении одинаковых по длине штоков дополнительных дифференциальных преобразователей, материалы которых имеют отличные друг от друга коэф.фициенты линейного расширения i и В блоке 14 реализуется алгоритм . вычисления температуры t t IlirNjlziNizNil . о TNi-NO-(N7-Ni) eo() Таким образом, изобретение позволяет осуществить измерение линейных перемещений и температуры окружающей среды при помощи одного устройства. При этом на точность измерения не сказывается влияние неизвестных и меняющихся параметров aj., а, ар реальной функции преобразования устройства. Кроме того, конечный результат измерения не зависит от эталонной величины. Формула изобретения Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее основной и два дополнительных дифференциальных преобразователя, смещенных относительно основного на эталонную величину, коммутатор, состоящий из трех секций, входы каждой из которых соединены с соответствующим преобразователем, измерительный блок, вход которого подключен к выходам секций коммутатора, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам соответствующих секций коммутатора, и -вычислительный блок, вход которого подключен к выходу измерительного блока, а выход - к входу блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено блоком вычисления температуры, входом подключенным к выходу измерительного блока, а дополнительные дифференциаатьные преобразователи смещены относительно основного в одинаковом направлении, штоки дополнительных преобразователей выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 699345, кл. G 01 В 7/00, 1979. 2.Авторское свидетельство СССР № 691680, кл. G 01 В 7/00, 1979 (прототип).