Устройство для контроля местоположения подвижного объекта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 1 4 С 08 Ясар лТгкЧ ПИС ОБРЕТ 4г огласно включенныг ерительныхнную емкост и е резонан ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1226506, кл. С 08 С 19/12, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕСТОПЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА(57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике. Цельюизобретения является повышение чувствительности и точности измерений.Устройство представляет собой соединенные последовательно генератор 1возбуждения, усилитель 2 мощности иобмотку 3 возбуждения, расположеннуюмежду основными и дополнительными измерительными обмотками 4 и 5 в каждойплоскости с возможностью перемещениявдоль зоны контроля, а также измерительный блок 6 и блок 7 регистрации.Для достижения поставленной цели параллельно к выходу последовательнообмоток подключаютдля настройки конту48 2обмоток 4 и 5 имеет одну общую продольную ось симметрии, а угол наклонадвух противоположных сторон обмотки3 возбуждения с осью ОХ составляет 1 13057Изобретение относится к автоматикеи контрольно-измерительной техникеи может быть применено в системах ав.томатического управления объектами сфиксированным участком перемещения.Целью изобретения является повышение точности контроля при повышениичувствительности устройства.На фиг.1 изображена конфигурацияобмоток преобразователя; на фиг.2 - 1 Опросуммированные статические выходныехарактеристики основных (Я), дополнительных (Е) обмоток измерения и преобразователя в целом (.);на фиг.З - функциональная схемй устройства для контроля местоположенияподвижного объекта,Первичный преобразователь перемещения конструктивно состоит иэ Uодвижной обмотки возбуждения и непод Овижных основных и дополнительных измерительных обмоток измерения (фиг. 1) .Принцип контроля позволяет сделатьобмотку возбуждения неподвижной и передвигать измерительные обмотки, либопередвигать обеими обмотками одновременно. При этом выходной сигнал неизменяется и пропорционален взаимномурасположению обмоток.Устройство для контроля местополо- ЗОжения подвижного объекта (фиг,3) содержит последовательно соединенныегенератор 1 возбуждения, усилитель 2мощности и обмотку 3 возбуждения, расположенную между двумя идентичными, 35эквидистантно расположенными, конгруентными, сонаправленными и сужающимися к началу системы отсчета основнымиизмерительными обмотками 4 и двумядополнительными измерительными обмот- фками 5, каждая из которых расположенав плоскости расположения соответствующей основной измерительной обмотки4 и охватывается ею, с возможностьюперемещения в своей плоскости вдоль 45оси симметрии, Все измерительные обмотки соединены последовательно-согласно, а их общие выходы параллельноприединены к переменному конденсаторуи подключены к измерительному блоку 5 О6, выход последнего соединен с блоком7 регистрации, Измерительный блок 6состоит из избирательного фильтра,настроенного на частоту генераторавозбуждения, выпрямителя и амплитудного детектора, включенных по известной схеме. Каждая пара расположенных в одной плоскости измерительных М 3- где с и 5 - углы наклона ос новной и дополнительной измерительных обмоток с осью симметрии соответственно.Устройство работает следующим об" разом.При перемещении обмотки 3 возбуждения с переменным током в плоскости ХОЕ вдоль продольной оси симметрии ОХ, кинематически связанной с подвижной частью объекта управления, в измерительных обмотках 4 и 5 (фиг.З) возбуждаются одни и те же по частоте, но различные по амплитуде сигналы. Различие в амппитуде сигналов основной и дополнительной измерительных обмоток обусловлено их конфигурацией, величиной взаимной индукции между обмотками воэбуядения и измерения, углом наклона М и(фиг.1).На величину амплитуды ЭДС в каждой иэ измерительных обмоток в этом случае влияют все стороны, вогнутого шестиугольника. При этом на сужающиеся части измерительных обмоток воздействуют, в основном, лишь две противоположные стороны обмотки возбуждения, симметричные относительно продольной оси симметрии, так как его другие стороны квазиортогональны сужающимся частям измерительных обмоток. Угол между сторонами обмоток возбуждения и измерения составляет для основной М,-Визмерительной обмотки --а дляЭы дополнительной - (- в в ).2 Если принять длину активной части обмотки возбуждения за К (фиг.1), то его проекция на сужающиеся части измерительных обмоток будет величиной,ж- -Мравной 3 сов и 2 сов( в -) соот 2 2ветственно для основной и дополнительной обмоток измерения. Эти величины численно равны, так как косинус - функция четная. Однако из-за геометрического разнесения в пространстве обмотки возбуждения и измерительных обмоток, лежащих в кажцой из параллельных плоскостей, взаимная индуктивность3 1305 между обмоткой возбуждения и основной и дополнительной измерительными обмотками различна. Поэтому различны как амплитуды индуцированных ЭДС, так и суммарные сигналы с основной Яо и дополнительной Яизмерительных обмоток (фиг.2).ЭДС в торцовых частях измерительных обмоток в основном возбуждается под.воздействием лишь других сторон обмотки 3 возбуждения по той же причине. Благодаря последоватепьно-согласному включению измерительных обмоток индуцируемые сигналы суммируются (фиг.2) . 15Переменный конденсатор С, подключенный параллельно к последовательно- согласно включенным измерительным обмоткам, создает колебательный контур. Для увеличения КПД преобразователя и уровня выходного сигнала колебательный контур настраивают на резонансную частоту, равную частоте тока в обмотке возбуждения. Результирующий синусоидальный сигнал преобразуется измерительным блоком б в потенциальный и регистрируется блоком 7. Формула изобретения10 Устройство для контроля местоположения подвижного объекта, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждения, усилитель мощности, обмотку возбуждения и две первые измерительные обмотки, каждая иэ которых выполнена в виде симметричной рамки, сужающиеся к началу зоны перемещения объекта и расположенные эквидистантно в параллельных плоскостях, между которыми размещена обмотка возбуждения с возможностью перемещения вдоль измерительных обмоток, выходы измерительных обмоток подключены к параллельно соединенным конденсатору и входу измерительного блока, выход которого подключен к входу блока регистрации, обмотка возбуждения выполнена в виде вогнутого симметричного шестиугольника, две противоположные стороны которого ортогональны прилежащим сторонам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены две дополнительные сужающиеся измеритель" ные обмотки, каждая иэ которых расположена в плоскостисоответствующей первой измерительной обмотки и внутри нее, первые и дополнительные измерительные обмотки соединены согласно- последовательно между собой, а угол наклона противоположных сторон обмотки возбуждения с осью симметрии измерительных обмоток равен полусумме угла наклона с осью симметрии боковых сторон первых и дополнительных измерительных обмоток. 1Выходные статические характеристики основных и дополнительных измери- ЗО тельных контуров являются возрастающими Функциями, поэтому величина выходного суммарного сигнала также увеличивается, а вместе с этим возрастает и чувствительность первичного пре образователя (фиг.2).Пространственное расположение основной и дополнительной измерительных обмоток позволяет увеличить уровень выходного сигнала, так как при увеличении числа витков межвитковая параэитная емкость "заваливает" выходную статическую характеристику, Поэтому разнесение измерительных обмоток на. плоскости искусственно уменьшает меж-ф 5 витковую емкость, а углы наклона обмоток с осью ОХ подбираются так, что 748 4бы межобмоточная емкость была минимально возможной.Увеличение уровня выходного сигнала позволяет исключить применение усилителя мощности в цепи измерения, что в конечном итоге увеличивает точность измерения.1305748 Основные измерище 6 ьиые ойиогпки ЕБакееввчук Корректор Е,Рош Составител Техред А,К л едак тор Проектная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Заказ 1457/50 Тираж 5 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раущска