Частотный преобразователь перемещений

340892 Союз Соввтоких ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 14.Ч 111,1970 ( 1467476/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 05,Ч 1.1972. Бюллетень18Дата опубликования описания 27 Л 1.1972 М, Кл, С 014 5/248 Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРУДК 621.372,632 (088.8) ь тт 3 ЦЕЗП 0-);-Чг ртр 1 Авторыизобретения Э. М, Бромберг и В. С. Гольдман Заявитель Куйбышевский филиал Всесоюзного института по проектированию организаций энергетического строительства ОргэнергостройЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования,Известные частотные преобразователи перемещений, содержащие индуктивный датчик, выполненный в виде соленоида, обмотка которого включена в контур генератора с само- возбуждением, и блок обработки сигнала, не обеспечивают точность работы.В предлагаемом устройстве, с целью повышения точности работы преобразователя, установлен управляемый коммутатор, входы которого подключены к выводам обмотки датчика, а выход - к контуру генератора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.Схема содержит индуктивный датчик 1, управляемый коммутатор 2, генератор 3 и блок 4 обработки сигнала,Индуктивный датчик 1 выполнен в виде соленоида, разделенного на три последовательно соединенные секции 1, 11 и 111, из которых две крайние (1 и 111) идентичны. Выводы секций подключены через управляемый коммутатор 2 к задающему контуру генератора 3 с само- возбуждением.Преобразователь работает следующим об. разом,Индуктивность обмотки соленоида датчика 1 изменяется под действием измеряемой величины, смещающей сердечник относительно катушки. Происходит преобразование:=в й) 5 где б - перемещение; 1, - индуктивность обмотки. На выходе генератора 3 получаем:1 Р 2(1+) фгде- частота. К колебательному контуру генератора 3всегда подключены две из трех последователь но соединенных между собой секций обмоткидатчика 1: средняя и одна из крайних (напри.мер 11 и 111). Таким образом, одна крайняя секция всегда свободна и не влияет на индуктивность датчика 1 и на значение выходной 20 частоты генер атор а 3.Некоторому положению сердечника соответствуют определенные значения индуктивности, частоты и числа импульсов на выходе кодирующего устройства, расположенного в бло ке 4 обработки сигнала 1. Зависимость частоты от перемещения при использовании соленоидальных датчиков с открытой магнитной цепью и цилиндрическим ферромагнитным сердечником может быть аппроксимирована ЗО на всем своем протяжении, за исключениемПредмет изобретения Составитель В. Рыгалинктор А. Батыгин Техред Л. Куклина Корректор Е, Исакова аказ 1807/18 Изд,790 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 ипография, пр, Сапунова,начального участка, не являющегося рабочимиз-за низкой чувствительности, некоторым числом отрезков гипербол, описываемых уравнением; с=1,2 и;и - число отрезков аппроксимации; К; - коэффициент чувствительности 1-го участка аппроксимации,Нестабильность характеристики =д(б) определяется нестабильностью коэффициента К;. Этот коэффициент изменяется при вариациях внешних условий (температуры, влажности, напряжения и частоты питания), а также с течением времени, что особенно сказывается при длительных измерениях. Таким образом:Кг К (Ч 1 Р 2) Й) ) ) где , - : - дестабилизирующие факторы; 1 - время. Это является причиной значительного снижения точности частотного преобразователя,Для повышения точности, а также для исключения влияния на точность преобразования нелинейности выходной характеристики в предлагаемом частотном преобразователе перемещений производится коррекция результата измерения. При этом в процессе измерения управляемый коммутатор 2 переключает секции датчика. К колебательному контуру генератора 3 оказываются подключенными средняя 11 и, ранее свободная, крайняя секция 1 обмотки; секция 111 отключается. Такое переключение эквивалентно перемещению сердечника внутри катушки на постоянную величину, равную длине крайней секции датчика, На выходе измерительного генератора при этом происходит изменение частоты, соответствующее указанному перемещению сердечника;Ма Ь о+афгде а - длина крайней секции 1 или 111.Время измерения 1 н выбирается намного меньше периода Тизменения входной величины: нТгх. Поэтому с достаточной степенью точности режим измерения можно считать статическим. Таким образом, за время измерения для одного и того же значения входного перемещения за счет переключения секций датчика в колебательном контуре измерительного гене ратора имеем;- сК В кодирующем устройстве, расположенном 10 в блоке 4 обработки сигнала, значения частот, и 12 преобразуются в соответствующие числа импульсов Ут и У 2. Из соотношений:К;, КУ,= - ; У,=о+а 20 Этот алгоритм реализуется арифметическимустройством, расположенным в блоке 4 обработки сигнала преобразователя. Длина крайних секций обмотки датчика 1 выбирается такой, чтобы смещение рабочей точки на харак теристике =гр(о) находилось в пределах 1-гоучастка аппроксимации. 30 Частотный преобразователь перемещений,содержащий индуктивный датчик, выполненный в виде соленоида, обмотка которого включена в контур генератора с самовозбуждением, и блок обработки сигнала, отличающийся тем, ч 5 что, с целью повышения точности работы, внем установлен управляемый коммутатор, входы которого подключены к выводам обмотки датчика, а выход - к контуру генератора.40