Устройство для формирования сигнала дифференциально трансформаторного датчика

Соеэ СфветскикСоциалистическиеРеспубики ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтовскомю свидетельств и 864241(5 )М. Кл, С 05 В 5/О Вкудерстюай квинтет СССР вф далек еааеретеник к открытий(ОЧ 8. 8) Дата опубликования описания 18.09 .81 Д,М.Мебель, А.А.Славин, В.П,Ткачев, Ю.М.Шапиро,Л.Н.Григорьев, В.В.Николаевский, В.В.Певзнер и А.У.Япышев(72) Авторы йзобретения ковский завод тепловой автоматики и;Государственный., чно-исследовательский институт теп 1 тоэнеэгетического,приборостроения) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНОГО ДАТЧИКА укт й и еньшаетряжеУ. за= - + сцс 1 р Ж Ч)Ь ф Ф кт явное индуктив- обмотки где К 1 й обмотки дат. яж 1Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования, управления и контроля, в частности, в устройствах, формирующих сигналы дифференциально-трансформа торных датчиков, осуществляющих сравнение этих сигналов с сигна,ом задатчика, формирование и усиление сигнала рассогласования для подачи на вход регулирующего прибора.Известно устройство для формирования сигнала дифференциально-трансформаторного датчика, в котором источник переменного напряжения подключен к первичной обмотке дифференциальноИ трансформаторного датчика. В известном устройстве первичная обмотка диф ференцйально-трансформаторного датчика питается напряжением переменного тока 0 . При отклонении плунжера от среднего положения взаимоиндуктивность между первичной обмоткой и одной из двух вторичных обмоток (И,т) возрастает, а взаимоинд ивностьмежду первичной обмотко другойвторичной обмоткой (И,1) умся. При этом формируется выходноенапряжение, величина которого 0 ифазовый сдвиг относительно напния источника переменного токапишутся следующим образомо: Рфф)(м м ) оа й +,1. =Р 1 И- М- соответственно асопротивление иность первичнойдатчика,1 - ток первичнотМ - круговая частота напр ения переменного тока,Р - оператор Лапласа,идно; что сформированный выходнойал дифференциально-трансЬорматор8642 ЗО ного датчика сдвинут по фазе .относительно напряжений источника переменного тока, причем как выходной сигнал, так и фазовый сдвиг зависят от активного сопротивления первичной обмотки. Это снижает точность дальнейшей обработки выходного сигнала датчика (в частности, суммирования с сигналом задатчика и другими сигналами переменного тока), увеличивает погреш- О ность датчика при изменении температуры окружающего воздуха вследствие термонестабильности величины К(сопроТивление медного профода первичной обмотки) 11 1.Недостатком известного устройства является малая точность. "Наиболее близким по технической сущ-г ности является устройство, содержащее операционный усилитель, первый вход которого через первый резистор подключен к первому выходу источника переменного напряжения и через конденсатор к выходу операционного усилителя, а второй вход ко второму выходу источника переменного напряжения и шине ну 25 левого потенциала 12 .Недостатком данного устройства является малая точность. Цель изобретения - повышение точности устройства. Эта цель достигается тем, что визвестное устройство введены второйи третий резисторы и транзистор, ба 35за которого соединена с выходом операционного усилителя, коллектор - спервым выводом первичной обмотки дифференциально-трансформаторного датчика, а эмиттер - через второй резис-,40тор с шиной нулевого потенциала ичерез третий резистор с минусовойшиной питания, к плюсовой шине которого подключен второй вывод первичной обмотки дифференциально-.трансформаторного датчика,45На чертеже приведена принципиальная схема устройства.Схема устройства содержит источник переменного напряжения 1,операционный усилитель 2,первый резистор 3 и 50конденсатор 4,образующие интегратор 5,дифференциально-трансформаторныйдатчик 6, включающий первичную обмотку и вторичные обмотки, транзистор 7,второй и третий резисторы 8 и 9, приемник выходного сигнала 10. На чертеже обозначено напряжение источникапеременного напряжения О, выход 41 4ное напряжение дифференциально-трансформаторного датчика 0.Принцип действия устройства заключается в следующем.Напряжение О источника переменного напряжения 1 интегрируется интегратором 5 и усиливается транзистором 7 который одновременно выполняет роль преобразователя напряжения в ток. Выходной ток 14 транзистора 7 является током первичной обмотки дифференциально-трансформаторного датчика 6 и равен0451= -где Т - постоянная врем"ни интегрирования,8 - крутизна транзисторногоусилительного каскада.Из выражений (1) и (3) следует, что выходное напряжение Одифференциально-трансФорматорногодатчика и его фазовый сдвигоцм;м,(4)Поскольку зависимость ОЯ(О 1)не имеет реактивной составляющей9 приблизительно равен нулю.Таким образом, фазовый сдвигмежду выходным напрнжением О диффе.ренциально-трансформаторного датчика6 и напряжением О источника перемен"ного напряжения 1 равен нулю, а выходное напряжение О датчика 6 не зависит от термонестабильности активного сопротивления его первичной обмотки.Использование транзистора выгодноотличает его от известного устройствадля формирования сигнала дифференциально-трансформаторного датчика,так как компенсирует фазовый сдвиг иповышает стабильность выходного напряжения О датчика, т.е. повышаетточность устройства. Формула изобретения Устройство для формирования сигнала дифференциально-трансформаторного датчика, содержащее операционный усилитель, первый вход которого через первый резистор подключен к первому выходу источника переменного на-. пряжения и через конденсатор к выходу операционного усилйтеля, а второй вход - ко второму выходу источника.Колесникова Техред И.Рейвес Редак ектор Л. Иван аказ 7783/70 Тираж 943 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и.о 3035, Москва, Ж, Рауводни сно та СССРрытийая наб. д,4/ лиал ППП Патент , г.ужгород,ул.Проектная,4 переменного напряжения и шине нулевого потенциала, о т л и ч а ю щ е е с, я тем, что, с целью повышения .точности устройства, оно содержит второй и третий резисторы и транзистор, база, ,которого соединена с выходом операционного усилителя, коллектор - с первым выводом первичной обмотки дифференциально-трансформаторного дат чика, а эмиттер - через второй резис тор с шиной нулевого потенциала и через третий резистор с минусовой ши 1 бной питания, к .цпосовой шине которого подключен второй вывод первичной обмотки дифференциально-трансформаторного датчика. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1.Шидлович Л,Х. Дифференциальные трансформаторы и их применение. И.,"Энергия", 1966. 2.Патент СБА В 2439891; кл, 340-178, опублик. 1948 (прототип.