Устройство для измерения линейных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 2748 09) ( 51)4 С 01 В 7/ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР ОМИТЕТОТНРЫТИЯМ ОПИСАНИ А ВТОРСКОМУ ТЕНИ ЕТЕЛЬСТВ импульсныхкаждый из Лазосдвигающих которых содержит ра 1,2 и 3,4, а 6,7, диодах 14,1 постоянного напряж выходного сигнала(71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С,П.Королева (72) Ю.С.Дмитриев, В.И.Католиков, А.И.Меркулов, А.В.Евсигнеев и 0.9.Сильченко(53) 531.71:531.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1420345. кл, Г. 01 Г 1 27/90, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к электро- измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений электропроводящих объектов. Целью изобретения является повьппение точности измерений. Генераторные катушки 10, 11 вихретокового преобразователя 8 запитываются от генератора импульсного периодического напряжения прямоугольной йормы, построенного на мультивибраторе 5, двух вого преобразователя, снимаемого с измерительной обмотки 9, имеющей две катушки, включенные встречно, осуществляется в синхронных детекторах 7, 18, каждый из которых вклочает в себя логические элементы И-НЕ 19- 22, инверторы 23-26 и резисторы 27- 34. Логические элементы И-НЕ 19-22 имеют связи с П-т;риггерами 1-4 и поэтому нечувствительны к третьей и пятой гармоническим составляющим сигнала вихретокового преобразователя 8, которые являются причиной основной составляющей погрешности измерения. Новым в устройстве является введение двух П-триггеров 3,4 и логичес- Б ких элементов И-НЕ 19-22 с их связями. 1 з.п. -лы, 2 ил. 1 рИзобрезецие относится к электроизмеритдльиой технике и может быть использовано для измерения перемещений электроцроводящих объектов.5елью изобретения является повыше ние точности измерения.На фиг.1 показана блок-схема устройства; на фиг.2 - осциллограммы напряжений в различных его точках.ОУстройство содержит два импул. сныхфазосдвигающих блока, построенных на0-триггерах 1,2 и 3,4 соответственно.0-триггеры 1 и 3 включены для работыв счетнгдм режиме. Выходи -триггеров1 и 2 первого Лазосдвигающего блохасоединены с входом мультивибратора 5,а их выходы через П-триггеры 3 и 4второго импульсного фазосдвигающегоблока через инверторы 6 и 7 подключе Оны к катушкам вихретокового преобразователя 8, две катушки измерительцоц обмотки Ч которого соединены последовательно встречно, а генераторцы: катушки 1 О и 11 зашунтированы 25конденсаторами 12 и 13. Между однойпарой одноименных выводов генераторных катушек 10 и 11 и выходами инверторов 6 ц 7 включць диоды 14 и 15,а другая пара выводов соединена сположительным выводом источника 16постоянного напряжения, Кроме указанных блоков устройство содержит синхронные д текторы 17 и 18, которыевключают в себя логические элемецть35-1 Е 19-22 и инверторы 23-26, соединенные : 1-триггерами 1-4 двухимпульсных фазосдвигающих блоков,а также резисторы 27-34, соединенцгяе с выходами логических элементов 4 ОИ-НЕ 19-22,инверторов 23-26,и измерительной отметкой 9 вихретоковогэ преобразсвателя 8, На выходе устройстввк пюч: ны конд с аторы 35 и 36 wарал -лельно которым подключены входы индикаторов 37 и 38,Устройство работает следующим об 30 разом.Г 1 ультиццбратор 5 вырабатывает погледдователь ость прямоугольных щпульсов цапдяженияфиг.-, со(скважностью два и запускает первое импульсное Лазосднигающее устройство на 0-трцггерзх 1 и 2, Противофазцые напряжения П и ( с прямого и инверс 55 ного выходов )-триггера 1 поступают напряжения синхронизации 0-триггеров 3 и 4 второго импульсного Лазосдвигающего устрице гва, На прямых выходах последних -триггеров формируются напряженияи, а на инверсных выхо 4 ддах протиноЛазные напряжения Ц и О,4 ф которые имеют период следования в два раза больший, чем напряжения Ц, и О,. Два противоЛазннх напряжения 1 и 1 через инвертори 6 и 7, работающие в ключевом режиме, осуществляют попеременное подключение генераторных катушек 10 и 11 вихретокового преобразователя 9 к источнику 16 постоянного напряжения. Напряжение с выхода Л- триггера 2 1,дс прямого выхода и с противофазного сдвинуты по отношению к напряжениям И, и 11, ца уголВ результате выполнения логической операции И-НЕ логическими элементами И-НЕ 19-22. а также действия инверторов 23-26 осуществляется подключение резисторов 27-34 к общему проводу. Если резисторы 27, 29, 31 и 33 отключены от измерительной катушки 9 вихретокового преобразователя и подключены к источнику 16 постоянного напряжения непосредственно, то на выходы конденсатора 35 относительно общего привода устанавливаются напряжецця 1 и 1. Аналогичные по форме, нг сдвинутые по фазе напряжения П и Ц устанавливаются и ца выводах36конденсатора 36. Соотношения между величинами ступенек о и Ь определяютг.я соотношениями между значениями сопротивлений пар резисторов 27 и 28, 29 и 30, 31 и 32, 33 и 34. Напряжени 1 ида Б и 1, Б,и 1 не содержат в своем спектре третьей и пятой гармонических составляющих сигнала при соотношении мещу величинами ступенек (Лиг.2) -. = 0,701. Поэтому при обработке вносимого напряжения с обмгтки 9 на конденсаторах 35 и 36 будут выделяться напряжения, просрциональцые действительной и мнимой составляющим с подавлением действия указанных составляющих спектр сигнала. Еоотношениеопределяется только соотношениями величин сопротивлений указанных ранее пар резисторов 27-34. Кроме того, напряжения на конденсаторах 35 и Зо не зависят от изменений величин остаточньх напряжений погических элементов И - НЕ 19-22 и инверторов 23-26, так как определяются оци разностью ца тряжеций г. выходов одинаковых логичегких злемецтов,5 15274 работающих в одинаковых режимах и выполненных на элементах одной интегральной схемы с одинаковыми остаточными напряжениями.5Формула изобретения 1. Устройство для измеоения линейных перемещений, содержащее импульсный высокочастотный генератор, источник постоянного напряжения, Аазосдвигающий блок, два инвертора, вихретоковый преобразователь, измерительная обмотка которого состоит из катушек, 15 соединенных последовательно-встречно, две генераторные катушки зашунтировао ны конденсаторами и одноименными выводами соединены через диоды с соответ" ствующими выходами инверторов, а два 20 других вывода соединены с положительным полюсом источника постоянного напряжения, отрицательный полюс которогосоединен с общим приводом, и два индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я 25 тем, что, с целью повышения точности измерения, высокочастотный генератор выполнен с прямым и инверсным выходами, Ьазосдвигающий блок выполнен на первом и втором П-тригге 30рах, входы синхронизации которых соединены с прямым и инверсным выходами генератора, 0-вход первого триггера соединен со своим инверсным выходом, а П-вход второго триггера - с прямым выходом первого триггера, устройство снабжено вторым Лазосдвигающим блоком, выполненным на третьем и четвертом В-триггерах, соединенных между собой аналогично П-триггерам первого 440фазосдвигающего блока, входы синхронизации третьего и четвертого триггеров соединены соответственно с прямым и инверсным выкодами первого триггера,а прямой и инверсный выходы четвертого триггера соединены соответственно с инверторамц,двумя синхронными детекторами, первые входы которых соединены с одним из выходов измерительной обмотки, другой выход которой подключен к положительному полюсу источника постоянного напряжения, вторые выходы первого и второго синхронных детекторов подключены соответственно к прямым и инверсным выходам второго триггера, третьи входы первого и второго синхронных детекторов подключены соответственно к инверсным выходам третьего и четвертого триггеров, четвертые входы первого и второго синхронных детекторов подключены соответственно к прямым выходами третьего и четвертого триггеров, два выхода обоих синхронных детекторов зашунтированны конденсаторами и соединены с соответствующими индикаторами.2, Устройство по п.1 о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что каждый синхронный детектор содержит два элемента 2 И-НЕ и два элемента НЕ, первый вход синхронного детектора через соответствующие резисторы соединен с выходами элементов 2 И-НЕ, второй вход синхронного детектора соединен с первыми входами обоих элементов 2 И-НЕ, третий вход синхронного детектора соединен с вторым входом одного из элементов 2 И-НЕ и входом одного из элементов НЕ, четвертыч вход синхронного детектора соединен с вторым входом другого элемента 2 И-НЕ и входом другого элемента НЕ, выходы элементов НЕ через резисторы соединены с выходом соответствующего элемента 2 ИНЕ,а выходы элементов 2 И-НЕ соединены с соответствующими выходами синхронного детектора.Заказ 7500/45 Тираж 683ВНИИПИ Государственного комитета по изоб113035, Москва, Ж, Ра одписное тениям и открытиям при ГКНТ ГССская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101