Трансформаторный преобразователь линейных перемещений

Союз СоветскмкСоцмалмстмчесимвРеспублик ОП ИСАНИЕ и 894771ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл. С 08 С 9/ОМ ЬвуаарвтввявцВ квиятвт СССР ав 1 вяаи иввбрвтеяяй я втврмтя 1 т(088.8) Дата онубликования описания 30.1 2,81(72) Автори изобретения Н. Е. Конюхов и А, А. Курицкий ТГХМИГЫАЯ БИЙДНЮТЕДА Куйбьяяевский авиационный институт(5) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относится к информаци 1 онно-измерительной технике и может быть использовано в системах контроля и регулирования и в автоматизированных комплексах обработки информации с применением ЭВМ.Известен трансформаторный преобразователь малых линейных перемещений, представляющий из себя датчик перемещений и состоящий из магнитопрово 1 О да, выполненного в виде трех полых цилиндров и двух крышек-оснований, обмотки возбуждения, состоящей из двух секций, соединенных последовательно и встречно, и измерительной обмотки 13Недостатками преобразователя являются невысокая точность и ограниченные функциональные возможности.Известен трансформаторный преобра зователь линейных перемещений, содержащий датчик перемещений, выполненный в виде магнитопровода из трех полых цилиндров и двух оснований, абмотки возбуждения, состоящей из двухсекций, соединенных последовательнои встречно, измерительной обмоткии стабилизатора выходной характеристики, который выполнен в виде последовательно соединенных с измерительной обмоткой сопротивления нагрузки и магниторезистора, расположенного в воздушном зазоре магнитопровода 21Недостатками преобразователя являются его невысокая точность и ограниченная область применения.Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения преобразователя,Поставленная цель достигается тем,что в трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий датчик перемещений, выполненныйв виде магнитопровода иэ трех полыхцилиндров и двух оснований, обмоткивозбуждения, состоящей из двух секций, соединенных последовательно и894771 теля 10. Разностный сигнал, усиленный усилителем 15, воздействует на генератор 8 и изменяет его частоту так, что восстанавливает амплитуду выходного напряжения измерительной обмотки 5 до первого начального значения, определяемого величиной опорного напряжения.Таким образом, при перемещении штока 7 напряжение на измерительной обмотке 6 автоматически поддерживается приблизительно равным (с точностью, определяемой коэффициентом усиления усилителя 15) опорному, что достигается поредством изменения частоты тока воз- буждения. При этом период генерируемых колебаний тока возбуждения связан с величиной перемещения соотношением ТО 5Т=Т + -- хо 2 Ео где Т - период колебаний тока воэбуждения (напряжения генератора8 при перемещении штока 7);Т - период колебаний тока возбужОдения в начальной точке отсчета (х = 0)ф,5 - крутизна преобразователя датчика 1 перемещений,выходное напряжение датчика01 перемещений в начальнойточке отсчета (х0).В процессе измерения перемещенийамплитуда выходного напряжения преобразователя остается постоянной, чтопрактически устраняет влияние характе-ристик выпрямителей на точность измерейий Использование на выходе выпрямителей 10 и 11 сглаживающих фильтров13 и 14 позволяет устранить влияниеФазовых сдвигов, возникающих в датчике 1 перемещений при изменении чатотытока возбуждения на точность измеренийВыпрямитель 12 на выходе усилителя 15обеспечивает устойчивую работу преобразователя,Выполнение трансформаторного преобразователя линейных перемещений какустройства для преобразования перемещения в период гармонического колебания позволяет повысить точность измерения перемещений и расширяет область применения предлагаемого преобразователя.формула изобретения 35 Трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий дат встречно, и измерительной обмотки,охватывающей два внутренних цилиндра и закрепленной на входном штоке,введены управляемый по частоте ге"нератор, стабилизатор тока, три выпрямителя, два сглаживающих фильтраи дифференциальный усилитель, выход управляемого по частоте генерато"ра соединен с выходом преобразователя, через стабилизатор тока - с 10обмоткой возбуждения и непосредственно - с первым выпрямителем, выход которого соединен с первым сглаживающимфильтром и прямым входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход 15которого соединен со вторым сглаживающим фильтром и через второй выпрямитель с измерительной обмоткой,выход дифференциального усилителя соединен через третий выпрямитель совходом управляемого по частоте генератора.На чертеже изображена схема трансФорматорного преобразователя линейных перемещений, 25Предлагаемый преобразователь содержит датчик 1 перемещений с магнитопроводом иэ трех полых цилиндров 2 ии двух оснований 4, обмоткой 5 возбуждения, измерительной обмоткой 6 и входОным штоком 7, управляемый по чдстотегенератор 8, стабилизатор 9 тока, выпрямители 10-12; сглаживающие фильтры 13 и 14 и дифференциальный усилитель 15.Для обеспечения работоспособностиустройства необходимо, чтобы в начальном положении штока 7(входное перемещение х = 0) напряжение на выходе выпрямителя 11 равнялось напряжению навыходе выпрямителя 10. Это достигается выбором соответствующего числа витков измерительной обмотки 6, ее смещением относительно нейтрального положения и регулировкой входного напряжения выпрямителя 10.45Преобразователь работает следующим образом.При равенстве выходных напряжений выпрямителей 10 и 11 выходное напряжение усилителя 15 равно нулю и период колебаний выходного напряжения генератора 8 Тсоответствует начальЬьх.ной точке отсчета при измерении перемещений.Перемещение штока 7 вызывает изме нение амплитуды выходного напряжения измерительной обмотки 6 относительно опорного напряжения на выходе выпрями89477чик перемещений, выполненный в виде магнитопровода из трех полых цилиндров и двух оснований, обмотки возбуждения, состоящей из двух секций, соединенных последовательно и встречно, ф и измерительной обмотки, охватывающей два внутренних цилиндра и закрепленной на входном штоке, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области примене ф ния преобразователя, в него введены управляемый по частоте генератор, стабилизатор тока, три выпрямителя, два сглаживающих фильтра и дифференциальный усилитель, выход управляемого по 1 ф частоте генератора соединен с выходом преобразователя, через стабилизатор тока - с обмоткой возбуждения и непосредственно - с первым выпрямителем; 1 Фвыход которого соединен с первым сглаживающим фильтром. и прямым входом дифференциального усилителя, инвертирующий вход которого соединен со вторым сглаживающим Фильтром и через второй выпрямитель с измерительной обмоткой, выход дифференциального усилителя соединен через третий выпрямитель со входом управляемого по частоте генератора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР й 220773) кл. С 08 С 9/04, 1966.2. Авторское свидетельство СССР М 458847, кл. 6 08 С 9/04, 1972 (прототип).894771 Составитель Е. БударинаРедактор Л. Пцелинская Техред М. Надь Корректор В. Бутяг аказ 11495/ВНИИ илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,1 Тираж 694 И Государственного коми делам изобретений и от 5, Москва, Ж, Раушск Подписита СССРытийнаб., д. 4/