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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемеш,ений.

Известны устройства для измерения линейных перемещений, содержапдие трансформаторный преобразователь перемещений, реверсивные счетчики и дешифратор 1 и 2.

Недостатком известных устройств является неширокий диапазон измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения перемещений, содержащее трансформаторный преобразователь перемещений, имеющий обмотку возбуждения и измерительную обмотку, реверсивный счетчик и дешифратор 3.

Недостатком известного устройства является неширокий диапазон измерения.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем трансформаторный преобразователь перемещений, имеющий обмотку возбуждения и измерительную обмотку, реверсивный счетчик и дешифратор, обмотка возбуждения выполнена в виде

2

симметричных, вытянутых в направлениях измеряемого перемещения витков, одна длинная сторона каждого из которых состоит из отрезков одинаковой длины, а устройство снабжено управляемыми двухпозиционными ключами, включенными входом и первым выходом между соседними отрезками витка обмотки возбуждения, второй выход каждого ключа подключен к противолежащей точке другой длинной стороны витка, двумя пороговыми блоками, входами подключен10ными к выходам измерительной обмотки, а выходами - к входам реверсивного осчетчика, выход которого подключен к входу дешифратора, который своими выходами подключен к управляющим входам ключей, преобразователем аналог-код, входы которого подключены к выходам измерительной обмотки, и сумматором, первый вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, а второй - к выходу преобразователя аналог-код.

20

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит трансформаторный преобразователь 1, имеющий обмотку 2 возбуждения и измерительную обмотку 3, двухпозиционные управляемые ключи 4 по числу отрезков витков обмотки 2 возбуждения, пороговые блоки 5,и 6, входами подключенные к выходам измерительной обмотки 3, преобразователь 7 аналог-код, входами подключенный к выходам измерительной обмотки 3, реверсивный счетчик 8, дешифратор 9, входом подключенный к выходу счетчика 8, и сумматор 10. Устройство работает следующим образом. В исходном положении реверсивный счетчик 8 обнулен, а обмотка 2 возбуждения расположена симметрично относительно измерительной обмотки 3 с равномерным зазором между ними. При этом ключи 4 соединяют часть соседних отрезков одной длинной стороны каждого витка обмотки 2 воз буждения, начиная от ее оси симметрии, друг с другом, причем ключи 4, располол екные на концах отрезков (дальних от оси симметрии обмотки 2 возбуждения кз числа соединенных между собой), замыкают концы этих отрезков с соответствующими точками другой длинной стороны, образуя рабочие витки обмотки 2 возбуждения, расположенные симметрично относительно измерительной обмотки 3. Дифференциальный сигнал с измерительной обмотки 3 будет равен нулю и, следовательно, на выходе сумматора iO сигнал равен нулю. При перемещении обмотки 2 возбуждения влево или вправо относительно исходного положения длинные стороны БИТКОВ обмоток Скользят друг над другом по прямой линии, при этом происходит смещение рабочих витков в соответствующем направлении и числовое значение кода на выходе преобразователя 7 аналог-код будет пропорционально возрастать, в ре зультате чего будет расти сигнал на выходе сумматора Ш. В момент, когда сигнал на выходе измерительной обмотки 3 достигает порогового значения первого 5 или второго 6 пороговых б.локоБ, что эквивалентно смещению рабочих витков обмотки 2 возбуждения на 40

единицу длины, равную длине одного отрезка одной длинной стороны витка обмотки

2возбуждения, в реверсивный счетчик 8 заносится плюс или минус единица, в зависимости от фазы дифференциального сигнала с измерительной обмотки 3, при этом переключатели 6 осуществляют коммутацию отрезков одной длинной стороны каждого витка обмотки 2 возбуждения так, что гфи этом образуются новые рабочие витки обмотки 2 возбуждения, которые создают магнитный поток, наводящий в секциях измерительной обмотки 3 равные величины ЭДС, а сигнал на выходе измерительной обмотки

3уменьшается скачком до величины, близкой к нулю, и одновременно с реверсивного счетчика 8 в старшие разряды сумматора 10 поступает соответствующий код.

ходами подключен к управляющим входам к.лючей, преобразователем аналог-код, входы которого -подключены к выходам измерительной обмотки, и сумматором, первый вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, а второй - к выходу преобразователя аналог-код.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 257082, кл. G 01 В 7/00, 1970 (прототип), При дальнейшем перемещении обмотки 2 возбуждения каждый раз, когда смещение ее рабочих витков относительно исходного положения становится кратным длине одного отрезца длинной стороны витка обмотки 2 возбуждения, ключи 4 соединяют часть соседних отрезков одной длинной стороны каждого витка обмотки 2 возбуждения последовательно между собой и с другой длинной стороной витка, образуя новые рабочие витки обмотки 2 возбуждения. При этом длина рабочих витков обмотки 2 возбуждения будет меняться, но суммарная длина каждой пары лежащих друг против друга рабочих витков этих секций будет оставаться постоянной и магнитный поток, создаваемый рабочими витками, будет создавать в секциях измерительной обмотки 3 равные величины ЭДС. Формула изобретения Устройство для измерения перемещений, содержащее трансформаторный преобразователь перемещений, имеющий обмотку возбуждения и измерительную обмотку, реверсивный счетчик и дешифратор, отличающевся тем, что, с целью раси1ирения диапазона измерения, обмотка возбуждения выполнена в виде симметричных, вытянутых в направлениях измеряемого перемещения витков, одна длинная сторона каждого из которых состоит из отрезков одинаковой длины, а устройство снабжено управляемыми двухпозиционпыми ключами, включенными входом и первым выходом между соседними отрезками витка обмотки возбуждения, второй выход каждого ключа подключен к противолежащёй.точке другой длинной стороны витка двумя пороговыми блоками, входами подключенными к выходам измерительной обмотки, а выходами - к входам реверсивного счетчика, выход которого подключен входу дешифратора, который своими вы