Способ коррекции выходного сигнала трансформаторного преобразователя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 970084(61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 09.04,81(21) 3271373/25-28 Р 1 М Кп з с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетС 01 В 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытий(72) Автор .изобретения В.И. Гончар гПензенский политехнический институттд. ц(54) СПОСОБ КОРРЕКЦИИ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА ТРАНСФОРМАТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 220 Изобретение относится к контроль-но-измерительной технике и может быть использовано, в частности, при измерении перемещений с помощью трансформаторных преобразователейперемещения.5Известен тестовый способ коррекции выходного сигнала трансформаторных преобразователей перемещения, основанный на осуществлении измерений в несколько тактов с использование либо нескольких однотипных преобразователей, либо запоминающих и коммутирующих устройств при использовании одного преобразователя, что позволяет судить о параметрах функции преобразования преобразователя и исключить их влияние на результат измерения 1),Недостатком тестового способа является его низкое быстродействие.наиболее близким техническим решением к данному изобретению является способ коррекции выходного сигнала трансформаторного преобразователя, заключающийся в том, что подают синусоидальный ток в обмотку питания преобразователя, преобразуют его в синусоидальное напряжение и выделяют из него реактивную составляющую падения напряжения на обмотке питания преобразователя, которую используют для коррекции амплитуды синусоидального тока Г 2).Однако известный способ коррекции, не обеспечивает достаточной точности измерений в условиях нестабильности внешних условий, например окружающей температуры, из-за наличия в магнитных цепях преобразователя потоков рассеяния. Целью изобретения является повышение точности коррекции.Для достижения поставленной цели иэ реактивной составляющей падения напряжения на обмотке питания преобразователя исключают часть, соответствующую падению напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния этой обмотки, и используют для коррекции амплитуды синусоидального тока оставшуюся часть реактивной составляющей, соответствующую падению напряжения на основном индуктивном сопротивлении обмотки питания.Сущность способа заключается в следующем.Выходное напряжение трансформаторного преобразователя, имеющего,. например, одну обмотку питания н две дифференциально включенные секцииВ результате выходное напряжение преобразователя будет зависеть как от основной индуктивности Ьо обмотки питания, так и от ее индуктивнос ти Ьэ рассеяния. Действительно, преобразовав (2) относительно 1 и и. подставив его в (1) получим Ео ) ОО+ ЬО 1 )ЦЬк Ь+ ЬПри использовании же (согласно изобретению) частиц Оо реактивной составляющей падения йапряжения на 50 обмотке питания преобразователя,соответствующей падению напряжения на ее основном индуктивном сопротивле- нии Цио " Ьо 1 п(4) выходное напряжение преобразователя при подстановке (4) в (1) определится выражениемОО )ОО ГО )ОЬЪью 60) ио (5) Учитывая, что основные индуктивности обмотки преобразователя могут быть определены по формалам 65 где - выходное напряжение преобразователя, несущее информацию о перемещении; М,и М - вэаимоиндуктивности обмоткипитания с первой и второйсекцией дифференциальной измерительной обмотки соответственно, зависящие от измеря"емого перемещения;и - круговая частота синусоидального тока питания преобразователя;1 и - ток, протекающий через обмотку питания преобразователя;20Ь - основная индуктивность об 01мотки питания преобразовате-.ля, связывающая основной магнитный поток с током в обмотке питания преобразователя; 25 Ь и Ь - основные индуктивности соото оветственно первой и второйсекций дифференциальной иэ;мерительной обмотки.При использовании полной реактив ной составляющей падения напряжения на обмотке питания преобразователя 0 , как это.предусмотрено в известном способе коррекции,Ь 1 и =(Ь,+ Ь,)(2) где Й - магнитное сопротивление основному магнитному потокупреобразователя;Жи - число витков обмотки питания;М,Х - соответственно число витковпервой и второй секций дифференциальной измерительнойобмотки,получим, чтоО) Ии,+ и,ООО )ОО О)Поткуда следует, что при коррекции тока питания трансформаторного преобразователя сигналом, соответствующим части Уо реактивной составляюцей падения напряжения на его обмотКе питания, падающей на основном индуктивном сопротивлении этой обмотки, выходное напряжение преобразователя зависит лишь от соотношения чисел витков секций дифференциальной измерительной обмотки и числа витков обмотки питания, пронизываемых основным магнитным потоком преобразователя, и не зависит от индуктивного сопротивления рассеяния этой обмотки.На чертеже представлена блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способ.Генератор 1 синусоидального тока через регулятор 2 амплитуды синусоидального тока и образцовый резистор 3 соединен с входом первого усилителя 4Выход первого усилителя 4 соединен с первым входом сумматора 5 напряжений и управляющим входом фазочувствительного выпрямителя б, через первую образцовую индуктивность 7 он соединен со своим входом, а через вторую образцовую индуктивность 8 - с входом второго усилителя 9. Выход второго усилителя 9 соединен с вторым входом сумматора 5 напряжений, а через обмотку питания, представленную в виде последовательно соединенных собственного активного сопротивления 10, индуктивности 11 рассеяния и основной индуктивности 12 преобразователя 13 перемещений, он соединен со своим входом. Выход сумматора 5 напряжений через фазочувствительный выпрямитель б соединен с первым входом схемы 14 сравнения, на второй вход которой подключен выход источника 15 опорного напряжения. Выход схемы 14 сравнения соединен с управляющим входом регулятора 2 амплитуды синусоидального тока, Выходное напряжение 0 ,преобразователя 13, пропорциональное измеряемому перемещению х, получают, например, с дифференциальной измерительной обмотки, состоящей из двух иден970084 1 О Ц 2 1 Ка.Напряжение 11 на выходе первогоусилителя 4, имеющего в цепи отрицательной обратной связи образцовуюиндуктивность 1 равнои) Ь-04= 3 и 2320 Формула изобретения Способ коррекции выходного сигнала трансформаторного преобразователя заключающийся в том, что подают синусоидальный ток в обмотку питания преобразователя, преобразуют его в синусоидальное напряжение и выделяют из него реактивную составляющую падения напряжения на обмотке литания преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности коррекции, из реактивной составляющей падения напряжения на обмотке питания преобразователя исключают часть, соответствующую падению напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния этой обмотки, используют для коррекции амплитуды синусоидаль-. ного тока оставшуюся часть реактивной составляющей, соответствующую падению напряжения на основном индуктивном сопротивлении обмотки питания.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Бромберг Э.М, и др. Измеритель- но-информационные системы перемещений высокой точности. - "Приборы и 50 системы управления", 1973, 9 б, с,232. Авторское свидетельство СССРР 756185, кл. 6 01 В 7/00, 1978(прототип),тичных, встречно включенных секций 16 и 17.Устройство работает следующим образом.Ток 1 с выхода генератора 1 подается через управляемый регулятор 2 амплитуды синусоидального тока, имеющего коэффициент К 1 передачи, на вход первого усилителя 4, создавая на образцовом резисторе Кз падение напряжения Й , равное При высоком значении коэффициента К 4 передачи усилителя 4 ток, протекающий через образцовый резистор 3, равен току, протекающему через образцовую индуктивность 7, а при равенстве Ь=Ьз, где Ьз, - образцовая индуктивность 8, он равен также току, протекающему через указанную индуктивность 8.При высоком значении коэффициента К 9,передачи второго усилителя 9 ток,. проеткающий через обмотку питания преобразователя,13, равен току, протекающему через образцовую индуктивность 8. Вследствие этого напряжение 0 на выходе усилителя 9, а следова тельно, и напряжение на обмотке питания преобразователя 13 определяется выражением11 = (Д 2 +3 + ) ЦцЛ, щ 1,ц к.ю ,40Ь Э 3где Ь - индуктивность рассеяния об 1мотки питания преобразователя 13;Ь - основная индуктивность обмот 11ки питания преобразователя13;Йо - собственное активное сопротивление обмотки питанияпреобразователя 13.В результате на выходе сумматора 5 напряжений получаем При выполнении условия напряжение 05 будет равно5 = 3 Г ьНапряжение Ц, а также напряжение0 подаются на входы Фазочувствитель 4ного выпрямителя б с коэФфициентом 65 К 6 передачи,.на выходе которого осуществляется выделение части реактивной составляющей н; лряжения Ц,соответствулчей падению напряжения наосновном индуктивном сопротивлении12 обмотки питания; 116 Й 6 й Ь 1 6 Хи ЬэПолученное напряжение 06 на выходе Фазочувствительного выпрямителя 6 сравнивают по схеме 14 сравнения с опорным напряжением П, соэдаваемам на выходе источника 15 опорного напряжения, По сигналу схемы 14 сравнения осуществляется управление регулятором 2 амплитуды синусоидального тока до выполнения условия П 6 = 11 ы Ь К = 11 Так как К 6 величина постоянная, то выполнение указанного условия означает стабилизацию части реактивной составляющей напряжения, падающей на основном индуктивном сопротивлении Ьобмотки питания преобразойвателя.Предлагаемый способ позволяет повысить точность измерения в условиях значительных перепадов температур в 2-2,5 раза по сравнению с известными аналогичными способами,970084 СостаТехред тель С. СкрынникМ.Надь КорректорИ, Ватрушк едакто ране Заказ 8367 лиал ППП "Патент.", г. Ужгород, ул. Проектная,6 Тираж 614 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушс