Устройство для измерения физических величин

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК А 9) 19 2 511 С" и жгСи НИЕ ИЗОБРЕТЕОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСВ ВУ ВТОРСК м, что, с целью повыше измерения путем исклю тической погрешности оя точи ния си е изменееды, вщего сирукциии распо ияего У 12П.ф. Трофимов температуры окружаю введен датчик комле нала, идентичный по чику измеряемой вел женный к нему под п чем вторичные обмот включены между собо лельно. щей снсируюкоксичины идетельство С К 19/22, 1980 ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ по авт.св. ч а ю щ е е с о- н- ков рямым ки об углом, прих датчиечно-пар в 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙИзобретение относится к электро- изме,ительной технике и предназначено для использования при измере" нии линейных или угловых перемещений объектов. 5По основному авт.св. В 1046697 известно устройство для измерения физических величин, содержащее датчик измеряемой величины.с первичной. обмоткой, подключенной к выходу источника питающего напряжения, двумя вторичными обмотками, соединенными между собой встречно-последовательно и подключенными к одному из входов Фазочувствительного вольтметра, и подвижным магнитопроводом, механически связанным с контролируемым, объектом, трансформатор с идентичными одноименным элементам датчика измеряемой величины первичной обмоткой, подключенной к выходу источника питающего напряжения, двумя вторичными обмотками, соединенными между собой согласно-последовательно и подключенными к другому входу фазочувствительного вольтметра, и магнитопроводом, зафиксированным в области рабочего участка трансформатора 1,Недостаток известного устройства заключается в зависимости его выход-.З 0 ного напряжения от температуры окружающей среды, что снижает точность измерения. Так, в реальных условиях датчик (чувствительный элемент) устанавливается на конструкции объекта 35 со стороны помещения, где температура окружающей среды изменяется незначительно, тогда как сама конструк ция объекта находится в условиях, где температура .окружающей среды из меняется в больших интервалах при смене времени года и времени суток.Поэтому показания устройства изменяются пропорционально приложенной си" ле (растяжения или сжатия) и измене киям температуры окружающей среды.г Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения систематической погрешности от изменения температуры окружающей среды. 50Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения физических величин, содержащее датчик измеряемой величины с первичной обмоткой, подключенной к выходу", 55 источника питающего напряжения, дву- мя вторичными обмотками, соединенными между собой встречно-последова. тельно и подключенными к одному из входов Фазочувствительного вольтметра, и подвижным магнитопроводом, механически связанным с контролируемьм объектом, трансформатор с идентичными одноименным элементам датчика измеряемой величины первичной обмоткой, подключенной к выходу источника питающего напряжения, двумявторичными обмотками, соединеннымимежду собой согласно-последовательнои подключенными к другому входу фазочувствительного вольтметра, и магнитопроводом, зафиксированным в области рабочего участка трансформатора, введен датчик компенсирующего сигнала, идентичный по конструкции датчику измеряемой величины и расположенный .к нему под прямым углом, причем вторичные обмотки обоихдатчиков включены между собой встречно-параллельно,На чертеже представлена функциональная схема предложенного устройства для измерения Физических величин.Устройство содержит датчик 1 (дифференциальный индуктивный нреобраэователь) измеряемой величины спервичной 2, вторичными 3 и 4 обмотками и подвижньм магнитопроводом 5, трансформатор 6 с идентичными одноименным элементам датчика 1 первичной 7, вторичными 8 и 9 обмотками и неподвижиьм магнитопроводом 10, датчик 11 компенсирующего сигнала с первичной 12, вторичными 13 и 14 обмотками и подвижным магнитопроводом 15, фазочувствительный вольтметр 16, Позицией 17 на схеме обозначен контролируемый объект.Первичные обмотки 2, 7 и 12 подключены к выходу источника (не показан) питающего напряжения Оп . Вторичные обмотки 3,4 и 13,14 соединены попарно встречно-последовательно, а вторичные обмотки 8 и 9 - согласно-последовательно. Соединенные попарно вторичные обмотки 3,4 и 13, 14 подключены к одному из входов Фазочувствительного вольтметра 16. Вторичные обмотки 8 и 9 подключены к другому входу фазочувствительного вольтметра 16. Иагнитопровод 5 механически связан с контролируемым объектом 17. Магнитопровод 10 зафиксирован в области рабочего участка трансформатора 6. Датчик 1 1 компен1147994 413 и 14) образуется переменное напряжение, амплитуда которого пропорциональна отклонению температуры окружающей среды от ее номинального значения. Суммарное напряжение на общемвыходе датчиков 1 и 11 определяетсятолько величиной, приложенной к кон) тролируемому объекту 17 силы Р, таккак в результате встречно-параллель 10 ного включения совокупностей вторичных обмоток этих датчиков пропорциональные отклонения температуры окружающей среды от ее номинального значения взаимно компенсируются. Суммар ное выходное напряжение датчиков 1и 11 поступает на сигнальный входфазочувствительного вольтметра 16.Напряжение, образованное на выходе трансформатора 6, синфаэное с - 20 суммарным выходным напряжением датчиков 1 и 1 1, подается на опорный е вход фазочувствительного вольтметра16. В результате на выходе последнегообразуется постоянное напряжение,25 величина которого пропорциональнавеличине приложенной силы Р, а знаксоответствует направлению ее действия (растяжению или сжатию) . Составитель Л.МорозовТехред О.Ващишина Корректор О.Билак Редактор Л .Веселовская Заказ 1570/37 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сирующего сигнала расположен подпрямым углом к датчику 1 измеряемойвеличины,Устройство работает следующим образом.При воздействии на контролируемый объект физической величины (например, силы Р растяжения или сжатияподвижный магнитопровод 5 датчика 1,установленного на контролируемомобъекте 17 вдоль действия приложенной силы Р, перемещается относительно своего нейтрального положения навеличину, пропорциональную величинеприложенной силы Р. В результате навыходе датчика 1 (на его вторичныхобмотках 3 и 4) образуется переменное напряжение, амплитуда которогопропорциональна величине приложенной силы Р, а также отклонению температуры окружающей среды от ее номинального (20 С) значения, а фаза опрделяет направление приложенной силыР, т,е. растяжение или сжатие. Одновременно подвижный магнитопровод15 датчика 11 компенсирующего сигнала, установленного на контролируемом объекте 17 перпендикулярно направлению приложенной силы Р, перемещается относительно своего нейтраль- Зоного положения на величину, пропорциональную отклонению температурыокружающей среды от ее номинальногозначения. В результате на выходе датчика 11 (на его вторичных обмотках Применение предложенного устройства для измерения физических величин позволяет исключить систематическую погрешность измерения от изменения температуры окружающей сре- дыв