Устройство для измерения перемещений

 

Изобретение позволяет осуществлять измерение перемещений при использовании стандартных трансформаторных и дифференциально-трансформаторных преобразователей с высокой., точностью путем исключения мультипликативной погрешности измерений, обусловленной изменением частоты и тока питания преобразователей. Изобретение реализует тестовый метод измерения и осуществляеФ процесс измерения в четыре такта. Устройство для измерения перемещений содержит преобразователь перемещения, трансформатор и два коммутатора, один из которых включен в цепь питания соединенных последовательно первичных обмоток преобразователя и трансформатора , .а другой включен в выходную цепь преобразователя, обеспечивая подключение к блоку обработки сигналов или только выходной обмотки преобразователя, или последователЬно соединенных выходной обмотки преобразователя и вторичной обмотки трансформатора. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (51)4 G 01 В 7/00 ф l Р у/) ъщ сЙ„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3643232/25-28 (22) 20,09.83 (46) 15.04.86, Бюл. У 14 (72) А.Л.Лошков и В.Г.Батенин (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 691680, кл. G 01 В 7/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 796308, кл. G 01 В 7/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ И31БРЕНИЯ ПЕРЕИЕ.

ЩЕНИЙ (57) Изобретение позволяет осуществлять измерение перемещений при использовании стандартных трансформаторных и дифференциально-трансформаторных преобразователей с высокой,, точностью путем исключения мультипликативной погрешности измерений, обусловленной изменением частоты и тока питания преобразователей. Изобретение реализует тестовый метод измерения и осуществляет процесс измерения в четыре такта. Устройство для измерения перемещений содержит преобразователь перемещения, трансформатор и два коммутатора, один из которых включен в цепь питания соединенных последовательно первичных обмоток преобразователя и трансформатора, .а другой включен в выходную цепь преобразователя, обеспечивая подключение к блоку обработки сигналов или только выходной обмотки преобразователя, или последовательно соединенных выходной обмотки преобразователя и вторичной обмотки трансформатора, 1 ил. С:

1224555

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений с помощью трансформаторных или дифференциально-трансформаторных преобразователей.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем исключения мультипликативной погрешности измерений, обусловленной изменением час- 10 тоты и тока питания преобразователей.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения перемещений. 15

Устройство содержит дифференциально-трансформаторный преобразователь 1 перемещений с первичной об-

1 моткой 2 и секциями 3 и 4 выходной обмотки. 20

Питание обмотки 2 преобразователя осуществляется от источника 5 через коммутатор 6, токорегулирующие элементы, например резисторы 7, и первичную обмотку трансформатора 8. Диф- 25 ференциально включенные секции 3 и 4 выходной обмотки преобразователя подключены к блоку 9 обработки сигналов через коммутатор.10, с помощью которого последовательно с ними мо- 30 жет быть подключена вторичная обмотка трансформатора 8.

Устройство для измерения перемещений работает следующим образом.

Процесс измерения состоит из четырех последовательных тактов.

В первом такте питание первичной обмотки 2 преобразователя 1 осуществляется номинальным током I„. при верхнем положении ключа Kl коммутатора б. При этом ключ К2 коммутатора

lO также находится в верхнем положении, подключая секции 3 и 4 выходной обмотки преобразователя к блоку

9 обработки сигналов.

В результате в блоке 9 фиксируется результат измерения

Ч, =:Г„.Гу (х), 50 где Т„ — номинальный ток питания первичной обмотки преобразователя; - частота тока питания преобразователя;

Р(х) — коэффициент взаимной индукции между первичной и вторичной секциями выходной обмотки преобразователя, являющийся функцией измеряемого параметра (перемещения х).

Этот результат, как и три последующих, запоминается в блоке 9.

Затем производится второй такт измерения при номинальном токе I„ питания преобразователя, но с добавлением к его выходному сигналу некоторой величины, функционально связанной с амплитудой и частотой тока питания преобразователя.

Для этого во вторичную цепь преобразователя включается с помощью коммутатора 10 вторичная обмотка трансформатора 8 (ключ К2 устанавливается в нижнее положение). В блоке

9 регистрируется следующий результат измерения:

V, = Т„ ч (х) + I„Wp, (2) где / — коэффициент взаимоиндуктивности между первичной и вторичной обмотками трансформатора 8.

Третий и четвертый такты измерения производятся аналогично первому и второму тактам, но при токе питания первичной цепи преобразователя, отличном от номинального I на некоторую величину B,I. Для этого ключ

К! коммутатора 6 переводится в ьижнее положение и производятся два.измерения — с отключенной и с подключенной вторичной обмоткой трансформатора 8. Соответствующие результаты измерений, зарегистрированные в блоке 9, имеют вид

Конечный результат измерения образуется в блоке 9 как решение системы уравнений (1), (2),(3) и (4) относительно измеряемого перемещения в виде

V-V

"= i. — ° 1 — rv, -»" I

Как видно из выражения (5), измеряемое перемещение х не зависит от параметров тока возбуждения — амплитуды и частоты, изменение которых под влиянием внешних факторов явля1224555 щие элементы могут быть групповыми, т.е. общими для большого количества измерительных датчиков.

Составитель С.Скрытник

Техред Н. Бонкало > Корректор, M. Самборская

Редактор А.Огар

Заказ 1913/36 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4 ется основным источником погрешности трансформаторных и дифференциальнотрансформаторных преобразователей.

Кроме того, результат измерения не зависит от величины приращения тока

hI, следовательно, к параметрам токорегулирующих элементов не предъявляется высоких требований.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается практически полная корректировка наиболее характерных составляющих погрешности трансформаторных преобразователей— мультипликативной погрешности, вызываемой изменением амплитуды и частоты тока питания. Устройство характеризуется простотой, для . его реализации пригодны широко распространенные в практике измерений трансформаторные и дифференциально-трансформаторные преобразователи различных типов. Эффективно применение устройства в измерительно-информационных системах при автоматическом опросе датчиков, так как в этом случае источник питания, коммутаторы, трансформатор и токорегулирую5 Формула изобретения

Устройство для измерения перемещений, содержащее трансформаторный преобразователь перемещений, подключенный к его первичной обмотке источ1О ник питания и присоединенный к его выходной обмотке через коммутатор блок обработки сигналов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабже15 но трансформатором и вторым коммута". тором, первичная обмотка трансформатора подключена последовательно с первичной обмоткой преобразователя перемещений, его вторичная обмотка

20 присоединена одним выводом к выходной обмотке преобразователя перемещений,а другим — к первому коммутатору, а второй коммутатор соединен последовательно через токорегулирую>

25 щие элементы с первичными обмотками преобразователя перемещений и трансформатора.