Лпотнка i

Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельств Заявлео Ч,1968 ( 123337 8-24) 1 л. б 01 с 1 52 единением заявкиПриоритетОпубликовано 02,1.1972. Бюллетень6 Дата опубликования описания 29.111.1972 Комитет по делам изобретениЯ и открытиЯ при Совете Министров СССРУДК 621.317.7(088.8) Авторзобретения Л. 3. Кияновс Институт физики АН Укр й С аяви ТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ-трансформатор последовательн Изобретение относится к области измерении Неэлектрических величин электрическими методами, в частности к устройствам для измерения перемещений, содержащим индуктивные датчики с подвижным ферромагнитным сердечником.Известны различные схемы включения индуктивных датчиков, Одной из наиболее распространенных является нуль-балансная схема, содержащая четыре индуктивных трансформаторных датчика с подвижным сердечником, обмотки питания которых соединены последовательно.Вторичная обмотка первого датчика соединена последовательно и встречно с вторичной обмоткой второго датчика, что обеспеч вает вычитание выходных сигналов первого и второго датчиков, причем эти датчики имеют общий сердечник, образуя рабочий дифференциально-трансформаторый датчик.Вторичная обмотка третьего датчика соединена последовательно и встречно с вторичной обмоткой четвертого датчика, в результате чего происходит вычитание выходных сигналов третьего и четвертого датчиков, причем эти датчики имеют общий сердечник, образуя уравновешивающий дифференциально-трансформаторный датчик.Выходы дифференциальноных датчиков соединены о между собои и подключены к усилителю напряжения таким образом, что на входе последнего образуется разность сигналов датчиков.5 Выход усилителя связан с реверсивным двигателем, который перемещает сердечник в уравновешивающем дифференциально-трансформаторном датчике до тех пор, пока разность сигналов на входе усилителя не станет 10 равной нулю. При этом положение сердечникав уравновешивающем дифференциально-трансформаторном датчике соответствует положению сердечника в рабочем датчике.В рабочем дифференциально-трансформа торном датчике первый и второй датчики выполняют по отношению друг к другу функции компенсации, в уравновешивающем датчике третий и четвертый датчики - также функции компенсационных датчиков. При этом в 20 дифференцпально-трансформаторных датчиках компенсируется составляющая погрешности от изменения активного сопротивления обмоток под влиянием внешних факторов.1-1 алпчце погрешности от изменения внеш нпх факторов, действующих на рабочий дифференциально-трансформаторный датчик, в известных пуль-балансных схемах объясняется тем, что уравновешивающий дифференциально-трансформаторный датчик находится 30 в других внешних условиях.Расположить уравновешивающий датчик с вторичным прибором (усилителем, реверсивным двигателем и т, д.) рядом с рабочим часто це представляется возможным при ограниченных габаритах и недоступности объекта измерения (например, в каналах атомного реактора),Возможность измерения быстропротекающих процессов в таких схемах ограничена, что связано с временем отработки вторичным прибором положения сердечшка в ураьн 1 овсшивдющем датчике.Целью изобретения является повышение цс 1- дежцости и точности измерений перемещений при воздействии различных внешних факторов,Это достигается тем, что в измерительную схему, кроме рабочего и компенсационного датчиков с сердечниками, введены два компенсационных датчика без сердечников, причем выходные цепи рабочего датчика и комненсдцио 1 пого датчика без сердечника подключены 1 первому блоку выштания, выходные цепи компенсационного датчика с сердечником н компенсационного датчика без ссрдечцнкя ВТОрому.-блОк.увычитднн 51, 1 Выходы 00)х блоков вычитания подсоединены к блоку деления, при этой компенсациониьш датчик нмсст неподвижный сердечник.Рабочий и компенсационный датчики расположены в месте измерения псреме 1 ценил, д вторичный прибор (блоки вычнтацил и деления) мокет быть вынесен на любое ряссто- ние.Благодаря такому выполнению устройства выходная величша измерительной схемы нропорциондльна только измеряемому перемещению, не зависит от величишл активного и индуктивного сопротивления обмоток датчиков, и является только функцией относительного положения подвижного и неподвн)кного сердечников рабочего п компенсдцнонного датчиков.1-1 чертеже покдзана пршшшнальнал схема устройсВа,УстройВо включает В себя: ргбочн 1 Датчик 1 с ссрдсн 1 Ком; комп.Вяниоцньс датчики 2 н,5 без сердечника; компенсационный датчик 1 с ценодвнкным сердечником; блоки 5 и 6 вычнташи; блок 7 деления. Работает устройство следуюцнм образом.Выходной сцгцал от рабочего датчнсд 1 ир сиГнял От компсисяцноннОГО д 1 тнк 1 Оез сердс нпнса ностуняОт нд блок 5 вы нсдння.Сигнал от комценсяцнонного дятчнкд 1 с неподвижным сердечником и сигнал от второго компенсационного датчикабез серде ншкд подаются на блок 6 вычнта 1 шя,Полученные разности сш палов с иходов блоков вычитания попадают на блок 7 деления, где измеряется их отношение.Таким образом, выходной сш нял измерительной схемы пропорционален отношсн шо разност 1 сигналов между рабочим ддтчш ом 41 и компенсационным датчиком 2 без сердечника к разности сигналов между компенсационным датчиком 4 с неподвижным сердечником и компенсационным датчиком 5 без сердечника.11 д рабочий датчик действует измеряемоенсрсмсщснис н внешний фактор, нд комненсдццошЫетолько внеипнгй фактор, ,тчикн питаются от одного источника (нервичныс 10 обмотки датчиков соединсшл последовател.- но), при этом компенсируется погрешность от и:мснс ння ндпряженн питания.Когд все дят нцси иденти шы го гсометрнческнм размерам н параметрам обмоток, при 15 вычнтдшц сигналов происходит взаимнаякомнснс 1 цил состдвл 5 ноних снГнлд, пропорциональных активному н ннду 1 стнвному сонротнвлешно обмоток катушек бс:1 сердечников, д нри делении р)зностных сигналов - вздимная компенсация составл)иощнх сипила, нронорциоГялын х индуктивному сопротивлешно обмоток, завцсящему от мапппцой прошщдсмости сердечников, Выходной снгцдл устройства прн эОм гронорциоцалец только 25 отношении гсо:ернческнх Величин положени подвижного и цснодвнжного сердечнн)сов и кГгушках,Первин 1 ле обмотки рдбочшо датчика, комПЕНСЯ 1 сНОННЫХ ДДТЧИКОВ ОЕЗ СЕРДЕН 1 И 1 СОВ, КОМ ненсацнонного ддтикя с неподвижным сердечником (устанавливаемых в месте измерения переменснн 1) соединены последовательно, Вторичные обмотки ддчшсов нрисоедицены, соответственно к блокам вычитания.35В качестве блоког, вычитания ипользовдцыСИММГРЦ ШЫС МОСТОВЕ СХСМЫ С Я 1 НВН 1 Мн нлсчдмн. 11 ри ноддчс нд диагонали моста двух сигналов с одного нз плеч снимается на пряжсние, пропорцион;льное разности этихсигналов.Сигналы от датчиков предварительно выпрямляютсл, так как, во-первых, измерение отношения сигналов проще производить ца 45 поссоянцом токе, во-вторых, исключается по.грешцость от сдвига фдз между ситцаламн датчиков, н, в-третьих, происходит взаимная рдзвязкд обмоток датчиков.Опердцн 5 дслешя осуществляется нри по мощи блока деленгя в виде ниометра постоянного тока, выполненного нд базе электронного нотенциометра ЗПП, 11 а реохорд потсшиомстрд подается ра.шостный снгцап с ОДВОГО МОЛД (рОХОрд ИЛЮЛЬЗустся НЕПОСрЕД сценно кяк одно из плеч моста), а ца дви.жок реохордд поступает рдзностный сигнал сдругого моста.Положение двнж 1,1 нд реохорде (т. е. отсчст но ннсяле прибора) пропорционально отб 0 ношеншо рязностных снгндлов в нрсдслдх отнул 51 до сднннсь. РсОхорд с 11 ммсГрнрОВдн двум ре;шстордмн Таким )брзом, что нулю соо В а пуст цоложсннс дш 1 жкя посередине реохордя (середина шкалы), д крайним точ кдм шкалызцачеш 1 е отношения, равное 1,)ректоры: С. Сати Л редактор и. Грузова ва ва ехред 1. Ускова Иа.,о/) Тирак 148делам изобретений и открытий при Совете Ми Москва ЖРау 1 иская иаб., д. 4,5 кап 670/1.11 ИПИ Комитет одписно ов ССС 1 огра фин, и р. Сапунова, 2 Предмет изобретения Устройство для измерения перемещений, содержащее индуктивные рабочий и компенсационный датчики с сердечниками, отличшоиееся тем, ио, с целью повышения точности измерения, в нем установлены две компенсационные катушки, причем выходные цепи рабочего датчика и одной компенсационной катушки подключены к первому блоку вычитания, выходные цепи компенсационного датчика и другой компенсационной катушки под ключены к второму блоку вычитания, а выходы блоков вычитания подключены к блоку деления.