Преобразователь линейных перемещений

О Л И С А Й И Е 1744232ИЗОБР ЕТЕ Н И Я Союз Соеетских Социалистических РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ полнительное к авт вцд-в,ясно 15,05.75 (21 1) М.,1.- С 01 Р 520т: 01 Б 7,0 цсц 1 сз 1 за 1 вк. с присо Государстееикый ломит СССР) Г 1 пор цтс 3) С юллстс 11 ь . 24сания 30.06,80 ублцковацо 30.06.80, та опубликования оп 3) УДК 621.1.088. А. Ждановских, Ф. Ш, Луфазалов, И, Л. Аитов, Е. В, Сыроежкин и С. Ф. Рахматуллин 71) Заявител Уфимский авиационный институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕР НИЙ ст ение чувстобеспечение ля и анця м, что ис- инвертора Изобретение относится к цнформационцо-измерительной технике, а именно к устройствам для преобразования линейных перемещений в электрический сигнал. Известен ряд устройств для преобразования лцнсиных перемещений в электрический сигнал, использующих датчик перемещения,выполненный в виде обмотки индуктивностц, распределенной вдоль одного или двухпараллельных стержней П-образного магнитопровода с подвижным безобмоточнымя коре м 1,Недостаток данного устрой ва - невысокая чувствительность и невозможностьсс рсгулировацпя.Наиболее близким к данному техническому рсшеншо является преобразовательлинейных перемещений, содержащий датчиклинейных перемещений с обмоткой индуктцвцостц, подключенный к источнику питания, выполненному по мостовой схеме 2.Недостаток такого устройства - такженевысокая чувствительность и невозможность сс рсг 1 лцрования.Цель изобретения - повышвитсльности преобразоватевозможности ее регулиров в широкихпределах.Указанная цель достигается теточник питания выполнен в виде с коцдснсатороз ц катушкоц цндуктивности в:Нягоналц моста, причем обмотка индуктцвностц датчика линейных перемещений включена последовательно с конденсатором и катушкой ццдуктцвцости цнвертора и настросня с нцм в резонанс.На фцг. 1 представлена электрическаясхема прсоорязователя линейных переме.щеццй; на фцг, 2 - график зависимости на- О пряженця Ьс ня конденсаторе от длины Кучастка измерительной обмотки цндуктив.иост датчика, схвятывдез 10 й замкцмтым ферромагнитным контуром, образованным мягцнтопроодом и якорем.5 Г 1 ресбрязовятель содержит источник питания, выполненный в виде мостовой схемы автономного последовательного тпрцсторного цнвертора, вклочаощего дроссель 1, тир: сторы 2, 3,1, 5 в плечах моста, зашунти ровяццыс соответственно дцодамц б, 7, 8, 9,.".Нлю:сццыс г, диагональ моста конденсатор 10 и катуцку 11 индмктцвностц и соедцнснцую последовательно с нцмп цзмсрптсгьцуо обмотк цндуктвност 12 дят;ика линейных перс"ецсци 1. ВО втОрмо диагональ моста включен конденсатор 13. Датчик перемещений выполнен ня П-образном мягнцтопроводс 14, между стержнями которого расположен якорь 15. Параллельно 30 конденсатору 10 включен вольтметр 1 б,.с = Я(,(5) 1ЯиСг 1 = КТ"-,Х-",(8) 50 и Устройство работает следующим обра(ом.Прц цитации цнвертора от источника .постояНого тока и подаче управляющгх импульсов на тцристоры 2 - 5 начинается колсздтсльцый процесс в контуре, образован:О КОд;с;ТО 1 Ом 10, катушкой пцдктцвности 11 и обмоткой индуктивности 12. Прц определенном полокении ссрдсчцика колебдтсльцый процесс в контуре достигает рсзоцдцсд, д цапрякение ца конденсаторе 10 - максимума. При цзмецснцц положения сердечника мсцястся индуктивность измсрцтсльцой обмотки 12, следовательно, происходит и расстройка контура, напряжснцс цд кодснсдторс рсзко сццксетс 5. КО- тур, ооразованцый конденсаторами 10, 1, катушкой ццдуктивности 11 и обмоткой 12, является сложным резонансным контуром П 1 вила. Г 1 рц выборс параметров контура и частоты управляюцих импульсов в том диапазоне, при котором достигается послсдовдтс.п цый резонанс, напряжение на конденсаторе 10 определяется цз условия:(оСГг- - ,- (ш(1. - , 1.,) - 1 С где Ь - напряжение ца входе ицвертора;(угловая частота переменного тока; С - емкость конденсатора 10; 1., - индуктивность катушки 11; 1. индуктивность обмотки 12; г активное сопротивление контура. В свою очередь индуктивность обмоткигдс К -- пост 05 нцый коэффцццснт;11 к -- число витков обмотки 12 на едцц;цу длины;Х - длина участка измерительной обмотки, охватьваемой замкнутым ферромагнитным контуром, образованным ма гнцтопроводом и якорем. Коэффициент пропорциональности К зависит от параметров магнитной цепи,Подставляя (2) в (1), будем иметь:(3)Соотношение (3) характсризуст зависимость пдп 15 ксгия нд коцдсцсат 01 с 1 О От перемещения якоря. Перестраивая Е, - С контур путем изменения емкости 10 и частоты управляющих импульсов, можно менять чувствительность преобразователя для одного и того же положсция якоря 15 (кривые 1 и 2). Действительно, чувствительность цреобразова Сля 15 г,(с Я - доброость коцтурд,1 дУ вСг 1.г20Кроме того, возможно локальное увелисне чувствительности на любом из желаемых участков в пределах диапазона перемсщения якоря 15 за счет подстройки емкости конденсатора 1 О ц цз мене и я частоты управлякнцих импульсов прц сохранении постоянной добротности в резонансных точках (кривые 2, 3). Резонансная угловая частота контура опредслггся как30 и =-11/ 1.С, где 1. -- 1,+1,ДП 5 сохрацения заданной добротности при цзмссниц положения якоря 15, следовательно, и индуктивности обмотки 12 необходимо изменять емкость конденсатора 10 в соответствии с формулой Данный преобразователь в сравнении сизвестными имеет более высокую чувстви- .(5 гельность по всему диапазону перемещений,д также позволяет производить локальное сс рсгулцровдццс ца желаемом участке дцад:0 а Формула изобретения Г 1 реобразователь линейных перемещений,ссдсржаций датчцк линейных псремещений 5 с обмоткой индуктцвности, подключенныйи источнику питания, выполненному по мостовой схеме, отл ц ч д ю щи й ся тем, что, с целью повышсцця чувствительности преобразователя и обеспечения возможности 50 се регулирования в широких грсдслах, источник питания Вьполнсн в Виде цнвертора с конденсатором ц катшкой цпдуктцВносп в диагонали моста, причем обмотка ицдуктивности датчика линейных перемещений ВклюСна последоВательно с конденсаИ. ГореловаКамышин кова Редактор Е. Абрамова Корром ктор С. файн Тираж 810 ПодписноеСССР по делам изобоетений и открытий Раушская иаб., д, 45 Заказ 680/78 Изд Кв 327 НПО Поиск Государственного комитета 113035, Москва, Ж, Тип. Харьк. фил. пред. Патеитъ тором и катушкой индуктивности инвертораи настроена с ними в резонанс. Источники информации, принятые вовникнине при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССРХа 143325, кл. Ст 01 В 7/02, 1965.2. Туричии А. М. Электрические измерения неэлектрических величин. М.-Л 19 бб, 5 с. 479 в 4 (прототип).