Устройство для измерения линейных перемещений

ОП ИСАНИЕизовитенияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 953442(51)М. Кл, С 01 В 7(00 Ьвудврвтваеей камвтвт СССР ае ававм вввбРвтенкй н открытей. (72) Авторы изобретения А.С.Джарджиманов, В.К.Чертыковцев и Г.Н. у 6 Н 3(тт ТМКуйбышевский политехнический институт иЗ+ффЦФМЙа кВ.ЮОТЕ 1((5 Й) УСТРОЙСТВО ДНЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХПЕРЕМЮЕНИЙ 1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений.Известно устройство для измерения линейных перемещений, содержащее диФФеренциальный индуктивный датчик с основными и вспомогательными обмотками, схему измерения и обработки сигналов датчика и коммутатор для подключения соответствующих обмоток датчика к схеме измерения в, различных тактах измерительного про" цесса 1.1).Недостатком устройства является наличие коммутатора, значительная динамическая погрешность измерения, а также небольшое быстродействие, обусловленные процессами коммутации обмоток датчика при многотактных измерениях.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения линейных переме 2щений, содержащее дифференциальный индуктивный датчик перемещений с па. рой основных и парой вспомогательных последовательно соединенных обмоток, арифметический блок, включаюций в себя последовательно соединенные подблоки вычитания и деления и измерительные схемы, подключенные входами к выходам соответствующих пар, а выходами - к входам подблока вычитания.Дифференциальный индуктивный датчик этого устройства содержит еще одну пару вспомогательных обмоток, а все пары обмоток в нем ьи основных и вспомогательных) соединены последовательно-встречно и подключены к входам соответствующих измерительных схем, присоединенных к входам двух блоков вычитания 2 .Однако для реализации заданного алгоритма обработки сигналов уст-, ройства для измерения перемещений, выходная характеристика которого могде У,уз,у и Уз - токи в соответствУющих обмотках дат 20 цика,а 1, аи а- коэфФициенты передачи выходной характеристики датчика,25 х - перемещение сердечников 6 и 7,х - начальное положеОние сердечников,- заданное смещениеЭО сердечников 6 и 7относительно нейтрали датчика,Разности токов, протекающих черезизмерительные схемы 9 и 1 О устройства, будут Равны соответственно Эти сигналы вычитаются в подблоке 11, на выходе которого получают 45 выражение следующего вида О (5) 3 9344жет быть аппроксимирована полиномомтретьей степени, необходимо использовать датчик с тремя парами обмотоки сложный Ьлок обработки его сиг"налов, 5Цель изобретения - упрощение устройства,Указанная цель достигается тем,что обмотки в оЬеих парах обмотокиндуктивноГо датчика соединены со- . 10гласно, а выход одной из измерительных схем подключен к второму входуподблока деления,На чертеже представлена блок-схемаустройства для измерения линейных 15перемещений.Устройство содержит дифференциальный индуктивный датчик 1 перемещенийс парой основных последовательно-согласно соединемных обмоток 2 и 3 ипарой вспомогательных последовательно-согласно соединенных обмоток 4 и5 Подвижные сердечники, 6 и 7 датчика, соединенные между собой черезпосредство микрометрицеского винта8, могут быть смещены относительносреднего положения обмоток на определенную, наперед заданную величину 8,К выводам пар обмоток 2 и 3 и 4и 5 подсоединены измерительные схемы9 и 10, выходы которых подключенык входам подблока 11 вычитания арифметического блока 12, содержащеготакже и подблок 13 деления.К одному входу подблока 13 деления подключен выход .подблока 11 вычитания, а к второму его входу - выход одной из измерительных схем 9.Устройство работает следующим образом,В нейтральном положении сердечника 6 датчика относительно пары ос"новных обмоток 2 и 3 токи в этих обмотках равны, вследствие чего сигнал на выходе подключенной к немуизмерительной схемы 9 равен нулю,так как эти токи во входной цепи дан"ной схемы направлены навстречу одиндругому. Поскольку второй сердечник507 датчика 1 в этом случае оказывается смещенным относительно парывспомогательных обмоток 4 и 5 на величину 9, токи в них не равны и сигнал на выходе измерительной схемы 10не равен нулю.При перемещении сердечников 6 и7, связываемых в процессе измеренияс контропируемым объектом, относи 2 4телвно нейтрального положения датчика 1, токи, протекающие в его .обмот" ках 2-5 в соответствии с видом выходной характеристики датчика, которая в данном случае может быть аппроксимирована полиноном второй степени у=а +а,х+а х , Ьудут определять 1ся следующими вйражениями 1ю:аа (х +х 1+а (х+х 1М =а +а Х +К 4 914-а 1 Х +Х+61 (1)4 1 90 / 30ъ:а а х -х)а х -х-В)-:(Ф 2 1 Х (И З -М 4 + хО) (Ъ) При делении в подблоке 13 арифметического блока 12 сигналов, соответствующих выражениям (2) и (4), получают, чтоУстройство для измерения линейных перемещений, содержащее дифферен- З циальный индуктивный датчик перемещения с парой основных и парой вспомогательных последовательно соединеннык обмоток, арифметический блок, включающий в себя последовательно щ ираж 6 Подписно Заказ 673 ВНИИП лиал ППП "Патент", г. Ужгород,роектна 5 953 М 2 6Анализ выражения (5) показывает,соединенные подблоки вычитания и дечто точность вычисления измеряемой ления; и измерительные схемы, подклювеличины перемещения с помощью ариф- ценные входами к выводам соответстметического блока не зависит от не- вующих пар обмоток, а выходами - к стабильности коэффициентов а 1, а,2входам подблока вычитания, о т л и " и апараболической аппроксимации ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уп-. выходной характеристики датчика. При рощения устройства, обмотки в обеих этом блок-схема устройства упроща- парах обмоток индуктивного датчика ется по сравнению с известной схемой. соединены согласно, а выход одной из1 О измерительных схем подключен к второму входу подблока деления.формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Бромберг Э.М Куликовский К.й.Тестовые методы повышения точностиизмерений М., "Энергия", 1978,с. 52-5.2. Авторское свидетельство СССРй 699317, кл. 6 0 1 В 7/00, 1979