Дифференциальный преобразователь перемещений

ОПИ ИЗОБ К АВТОРСК Союз СавесвихСоцнапнстнчесинх 579534 еспубпнк Дополните(72) Авторы иэобрете А.Х. Гольберг и А,Б, Гри Ц Заявител ЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 4) из в я по о. ляуси Изобретение относится к измерительной технике, а именно к дифференциальным преобразователям перемещений.Известен диФФеренциальный преобразователь перемещений, содержащий индуктивные датчики, работа которых основана на изменении индуктивности связи между катушкой, на которую подано напряжение заданной частоты, и катушками, включенными дифференциально 1 .Недостаток данного устройства - малый диапазон линейных перемещений.Наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дифференциальный преобразователь перемещений, содержащий источник переменного напряжения, датчик, выполненный в виде индуктивно связанных катушек, одна из которых подключена к источнику переменного напряжения, и измерительную схему 2 .Однако. и этот преобразователь не отличается большим диапазоном линейных перемещений, что обусловлено нелинейным изменением ФазЫ сигнала дифференциального трансформатора в Функции перемещения.Цель изобретения - расширение диапазона измерений. Для этого датчик в предлагаемом устройстве снабжен третьей катушкой, аизмерительная схема содержит дифференциальный усилитель, фазовращатель ибуферную схему причем к одному ыходов дифференциального усилител дключена вторая катушка датчика, ко втрому входу -1 через Фазовращатель - источник переменного напряжения, а выход дифференциального усилителя черезбуферную схему по,",ключен к третьей катушке индуктивности.На чертеже изображена схема описываемого преобразователя.ДифФеренциальный преобразовательперемещений содержит источник 1 переменного напряжения, датчик 2, выполненный в виде индуктивно связанныхкатушек Ь 1, Ь , Ь З и измерительную схему,Измерительная схема преобразовате"включает в себя дифференциальныйлитель 3, фаэовращатель 4 и буферную схему 5.Датчик 2 катушкой 1.1 подключен кисточнику 1 переменного напряжения,катушкой д-к одному из входов дифФеренциального усилителя 3. Ко второму входу усилителя 3 через фаэовращатель 4 подключен источник 1 переменного напряжения, а к выходу через буферную схему 5 - катушка индуктивностиЬ датчика 2Преобразователь работает следующимобразом. 5Когда измеряемое напряжение отсуттвует, выходное напряжение равно нулю. При наличии перемещения происходит изменение индуктивной связи между катушками Ь, и Ь 1 и на входах диф ференциального усилителя 3 появляется раэностное напряжение, величинакоторого пропорциональна измеряемомуперемещению, а знак зависит от направления перемещения. 15Вследствие разбаланса фаэ напряжений, поступающих на входы дифференциального усилителя, раэностное напряжение не прямо пропорционально измеряемому перемещению.20Для расширения диапазона измеренияпреобразователя используется свойствосистем с отрицательной обратной связьюстабилизировать коэффициент передачисистемы в широком диапазоне изменениявходного воздействия. Роль элементасравнения в данной конструкции выпол-няют катушкии Ь зВыходной сигнал преобразователя через буферную схему 5 поступает на катушку Ь з . Под действием магнитного З 0потока Р , образованного перемагничиванием сердечника от источника 1 переменного напряжения, в катушках 1,иЬз наводятся одинаковые ЭДС . Под действием напряжения обратной связи ток 35в катушке 1 э уменьшается, создаетсямагнитный поток обратной связи сРкоторый находится в противофазе с потоком Р 1 . Под действием результатирующего потока ЭДС в катушках Ь и Ьэ 40уменьшается также напряжение обратнойсвязи, а между входами элемента сравнения, образованного катушками 1.д иЬ, получается так называемый кваэийуль сигнала, т.е. между катушками 45Ь и Ьз появляется напряжение,Если катушки Ь и 1.э нагружены наодинаковые Импедансы, то напряжениеравно нулю, впротивноом случае оноотлично от нуля,: но. постЬянно, таккак постоянен импедайс,катушки Ьи 1.э намотайы совместно, поэтому йзменения Фаз напряжений на них одинаковы и квазинуль сигнала, т.е. напряжеиие между катушками 1. ине зависит от величины перемещения. Конструкция преобразователя предусматривает возможность измерений и в том случае, когда катушки 1. и Ьз наматываются встречно или согласно.гПри выполнении измерительной схемы преобразователя в виде дифференциального усилителя, фаэовращателя и буферной схемы и введении в конструкцию датчика третьей катушки индуктивности, связаннсй через буфернУю схему с выходом дифференциального усилителя, диапазон измерений преобразователя удается расширить, Высокая стабильность и широкий диапазон измеряемых перемещений дают возможность использовать данный преобразователь в качестве звена системы автоматического регулирования, например, размера или уровня.Формула изобретенияДифференциальный преобраэсвательперемещений, содержащий источник переменного напряжения датчик, выполненный в виде индуктивн связанных катушек, одна из которых подключена к источнику переменного напряжения, и измерительную схему, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, датчик снабжен третьей катушкой, а измерительная схемасодержит дифференциальный усилитель,фазовращатель и буферную схемУ, причем к одному из входов дифференциального усилителя подключена вторая катушка датчика, ко второму .входу - через фаэовращатель - источник переменного напряжения, а выход дифференциального усилителя через буферную схему подключен к третвей катушке индуктивности,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССРр 330334, кл.01 В 7/14, 1970,2. Авторское свидетельство СССРР 353164, кл. Сг 01 1 9/10, 1970.5 /9534Составитель В. Ляхов Редактор А. Мурадян Техред М,Левицкая Корректор С.Шекмар Заказ 4384/40 Тираж 907 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4