Дистанционная дефференциально-трансформаторная измерительная система

1 ц 91 1.160 Союз СоветскккСоцнвпнстнческнлреспублик ОП ИСАНИЕИЗОВРЕТЕН ИЯК АВТОВСКОНУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(Ь)М. Кл. 6 01 0 5/22 Веудервтеаец кеквтвт СССР лв делан взеервтвние в фткрнтийИзобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к .устройствам для измерения неэлектрических величин электрическими методами, например давления и разности давлений.Известна дистанционная дифференци" ально-трансформаторная измерительная система (ДДТИС), содержащая воспринимающий и компенсирующий дифференци-, ально-трансформаторные преобразовате 1 о ли перемещений (ДТПП) и нуль-орган, входы которого соединены с выходами обеих ДТПП, а выход механически со" единен с сердечником компенсируоцего ДТПП и показывающей стрелкой (11.1Недостатком этой ДДТИС является невысокая точность. Это объясняется следующими причинами. Выходной сигнал ДТПП должен быть сдвинут по фазе относительно тока первичной цепи на угол Г(/2, Однако иэ-эа потерь в сердечнике указанный сдвиг будет меньше, чем У/2, на величину, называемую углом потерь. Из-за различия углов потерь у разных экземпляров ДТПП навходе нуль-органа в уравновешенномсостоянии всегда имеется неуравновешивающийся, так называемый остаточный, сигнал, Его величина значительно превышает полезный сигнал при малых рассогласованиях системы, соот-ветствующих ее порогу чувствительности, Остаточный сигнал сдвинут по фазена 90 о относительно полезного сигнала.Остаточный сигнал сам по себе не вызывает движения исполнительного двигателя нуль"органа, так как нуль-орган не чувствует сигналов с малой фазой. Однако при прохождении остаточ"ного сигнала по тракту усиления,вследствие большой его величины, появляются фазовые сдви ги, зависящие от амплитуды остаточного си гнала. Появлениеуказанных фазовых сдвигов ведет к тому,что остаточный сигнал отрабатываетсянуль-органом в виде перемещения сердечника компенсирующего ДТПП,хотя система911160 3находилась в равновесии, Величина которую отработал нуль-орган из-за нелинейных явлений, представляет собой одну иэ значительных составляющих погрешности системы 5Известна также ДДТИС, состоящая иэ воспринимающего и компенсирующего ДТПП и фазочувствительного нуль-органа. 8 оды нуль-органа электрическисоединены с выходами обеих ДТПП., Вы- оход нуль-органа механически соединен с сердечником компенсирующего ДТПП и показывающей стрелкой. ДДТИС снабжена фаэосдвигающей ВС-цепочкой, размещенной между зажимами последовательно соединенных выходов ДТПП и зажимами входа нуль-органа. Кроме того, в тракте электрического усилителя размещен ключевой модулятор-демодулятор, который вначале выпрямляет про ходящий сигнал, а затем преобразует выпрямленный сигнал опять в переменный, Две управляющие цепи демодулятора соединены с двумя источниками переменного управляющего напряжения,25 Они выполнены в виде двух вторичных обмоток силового трансформатора электрического усилителя нуль-органа 21. При таком выполнении ДДТИС оста о точный сигнал подавляется модулятором-демодулятором, благодаря чему нелинейные явления в тракте усиления отсутствуют. Наличие фазосдвигающей цепочки позволяет выбрать номинальное значение фазы нечувствительности муль-органа, т.е. фазы, которую он не Чувствует, иэ условия минимизации погрешности ДДТИСВ+ -М=О, (1)Где , , Ч - номинальные значения соответственно угла потерь ДТПП, аргумента компле ксного сопроти влени я первичной цепи ДТПП и фазы нечувст-, вительности. 45Однако погрешность дх известной ДДТИС зависит от погрешности даргумента комплексного сопротивления первичной цепи обоих ДТПП и погреш.- ности ЬЧ Фазы нечувствительности нуль-органа, т.е, фазы, которую не чувствует нуль-органх= ь 1 т 1- ьщ-х(И-ьЕ)ь-й М), й)где Ага йФ и ЬЕ, Ь- погрешностивзаимной индуктивности и угла потерь 55соответственно для воспринимающего и компенсирующего ДТПП, а х - при=веденное измеряемое перемещение. фЦелью изобретения является повышение точности измерений путем устранения влияния погрешностей параметров ДТПП и нуль-органа.Указанная цель достигается тем,что в системе, содержащей воспринимающий и компенсирующий преобразователиперемещений, фазоцувствительныйнуль-орган, входы которого соединеныс выходами указанных преобразователей перемещений, а выход - с сердечником компенсирующего преобразователя, усилитель фаэочувствительногонуль-органа, соединенный с модулятором-демодулятором его и два источни-ка управляющего напряжения, соединеные с первой и второй управляющимицепями модулятора-демодулятора соответственно:, два источника управляющего напряжения выполнены в видетрансформатора с двумя вторичными обмотками, каждая из которых снабженафазосдвигающей цепоцкой, а первичнаяобмотка включена последовательно спервичными обмотками преобразователей перемещений,На чертеже изображена принципиальная схема предложенной ДДТИС.ДДТИС содержит воспринимающий икомпенсирующий дифференциально-трансформаторные преобразователи перемещений (ДТПП) 1 и 2 нуль-орган 3, в который входит электрический усилитель 4,соединенный с модулятором-демодулятором 5, выход нуль-органа 3 механически соединен с сердечником 6 ДТПП 2,источники 7 и 8 управляющего напряжения с вторичными обмотками 9 .и 10,каждая иэ которых содержит фазосдвигующую цепочку 11 и 12. ДДТИС работает следующим образом.В равновесном состоянии на входе нуль-органа есть лишь остаточный сигнал, который не чувствуется нуль-органом, Если сердечник ДТПП 1 перемещается на величину измеряемого перемещения, то на входе нуль-органа появляется полезная составляющая сигнала. Модулятор-демодулятор 5 вначале выпрямляет, а затем преобразует выпрямленный сигнал опять в переменный. При этом на выходе модулятора сигнал будет равен нулю, если фаза входного сигнала нуль-органа отличается на Х/2 от фазы входного напряжения на выходе фазосдвигающих цепочек 11 и 12, Благодаря этому остаточный сигнал не проходит по тракту усиления, чем ис9 11160 Техред М.На Редактор О, П Заказ 1100/22 орректор М, Костаодписное к Ти.раж 671 Государственного делам изобретений осква, )(-3 Райш митета ССоткрытий НИИ и 552"Патент" л ПП д, ул. Ужг ричными обмотками, каждая иэ которыхснабжена Фазосдвигающей цепочкой, апервичная обмотка включена последовательно с первичными обмотками преобразователей перемещений. 5Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе Ь,1. Лгейкин Д,И. Датчики контроля и регулирования, М., "Машиностроение", 1965, с. 141, Фиг, 1.129.2. Государственная система промышленных приборов и средств автоматизации. Каталог. Т.4, вып. 5, М., 1975, ЦНИИТЭИ йриборостроения, с. 11,6.