Устройство для контроля местоположения подвижного объекта

 

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике. Целью изобретения является повьшение чувствительности и точности измерений. Устройство представляет собой соединенные последовательно генератор 1 возбуждения, усилитель 2 мощности и обмотку 3 возбуждения, расположенную между основными и дополнительными измерительными обмотками 4 и 5 в каждой плоскости с возможностью перемещения вдоль зоны контроля, а также измерительный блок 6 и блок 7 регистрации. Для достижения поставленной цели параллельно к выходу последовательносогласно включенных 4 измерительных обмоток подключают переменную емкость для настройки контура в резонанс. 3 кл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (511 4 С 08 С 19 12

t .4

ФигЗ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3856492/24-24 (22) 14.02.85 (46) 23.04.87. Бюл. ¹ 15 (72) О.С.Лабадзе и В.А.Талахадзе (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1226506, кл. С 08 С 19/12, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ MECTOIIOЛОЖЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА (57) Изобретение относится к автоматике и измерительной технике. Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений.

Устройство представляет собой соединенные последовательно генератор 1 возбуждения, усилитель 2 мощности и обмотку 3 возбуждения, расположенную между основными и дополнительными измерительными обмотками 4 и 5 в каждой плоскости с возможностью перемещения вдоль зоны контроля, а также измерительный блок 6 и блок 7 регистрации.

Для достижения поставленной цели параллельно к выходу последовательносогласно включенных 4 измерительных обмоток подключают переменную емкость для настройки контура в резонанс.

3 ил.

48 2 обмоток 4 и 5 имеет одну общую продольную ось симметрии, а угол наклона двух противоположных сторон обмотки

3 возбуждения с осью ОХ составляет

oL

Устройство работает следующим образом.

При перемещении обмотки 3 возбуждения с переменным током в плоскости

X0Z вдоль продольной оси симметрии

ОХ, кинематически связанной с подвижной частью объекта управления, в измерительных обмотках 4 и 5 (фиг.3) возбуждаются одни и те же по частоте, но различные по амплитуде сигналы.

Различие в амппитуде сигналов основной и дополнительной измерительных обмоток обусловлено их конфигурацией, величиной взаимной индукции между обмотками воэбуядения и измерения, углом наклона и 8 (фиг.1).

На величину амплитуды ЭДС в каждой иэ измерительных обмоток в этом случае влияют все стороны, вогнутого шестиугольника. При этом на сужающиеся части измерительных обмоток воздействуют, в основном, лишь две противоположные стороны обмотки возбуждения, симметричные относительно продольной оси симметрии, так как его другие стороны квазиортогональны сужающимся частям измерительных обмоток. Угол между сторонами обмоток возбуждения и измерения составляет для основной о - В измерительной обмотки — — а для

ы -9 дополнительной — (- ††).

Если принять длину активной части обмотки возбуждения за К (фиг. 1), то его проекция на сужающиеся части измерительных обмоток будет величиной, g-p P- eL равной cos(---) и f. cos(†-) соот2 2 ветственно для основной и дополнительной обмоток измерения. Эти величины численно равны, так как косинус — функция четная. Однако из-за геометрического разнесения в пространстве обмотки возбуждения и измерительных обмоток, лежащих в кащцой из параллельных плоскостей, взаимная индуктивность

1 13057

Изобретение относится к автоматике и контрольно-измерительной технике и может быть применено в системах ав.томатического управления объектами с фиксированным участком перемещения.

Целью изобретения является повышение точности контроля при повышении чувствительности устройства.

На фиг.1 изображена конфигурация обмоток преобразователя; на фиг.2 — 1О просуммированные статические выходные характеристики основных (Я < ), дополнительных (E> Ä ) обмоток измерения и преобразователя в целом (); на фиг.3 — функциональная схема устройства для контроля местоположения подвижного объекта.

Первичный преобразователь перемещения конструктивно состоит иэ подвижной обмотки возбуждения и неподвижных основных и дополнительных измерительных обмоток измерения (фиг. 1) .

Принцип контроля позволяет сделать обмотку возбуждения неподвижной и передвигать измерительные обмотки, либо передвигать обеими обмотками одновременно. При этом выходной сигнал не изменяется и пропорционален взаимному расположению обмоток.

Устройство для контроля местополо- ЗО жения подвижного объекта (фиг,3) содержит последовательно соединенные генератор 1 возбуждения, усилитель 2 мощности и обмотку 3 возбуждения, расположенную между двумя идентичными, 35 эквидистантно расположенными, конгруентными, сонаправленными и сужающимися к началу системы отсчета основными измерительными обмотками 4 и двумя дополнительными измерительными обмот- 1О ками 5, каждая из которых расположена в плоскости расположения соответствующей основной измерительной обмотки

4 и охватывается ею, с возможностью перемещения в своей плоскости вдоль оси симметрии. Все измерительные обмотки соединены последовательно-сог ласно, а их общие выходы параллельно приединены к переменному конденсатору и подключены к измерительному блоку

6, выход последнего соединен с блоком

7 регистрации. Измерительный блок 6 состоит из избирательного фильтра, настроенного на частоту генератора возбуждения, выпрямителя и амплитудного детектора, включенных по известной схеме. Каждая пара расположенных в одной плоскости измерительных

3 1305 между обмоткой возбуждения и основной и дополнительной измерительными обмотками различна. Поэтому различны как амплитуды индуцированных ЭДС, так и суммарные сигналы с основной Е и дополнительной Я „ измерительных обмоток- (фиг.2).

ЭДС в торцовых частях измерительных обмоток в основном возбуждается под.воздействием лишь других сторон обмотки 3 возбуждения по той же причине. Благодаря последовательно-согласному включению измерительных обмоток индуцируемые сигналы суммируются (фиг.2) . f5

Переменный конденсатор С, подключенный параллельно к последовательносогласно включенным измерительным обмоткам, создает колебательный контур.

Для увеличения КПД преобразователя и уровня выходного сигнала колебательный контур настраивают на резонансную частоту, равную частоте тока в обмотке возбуждения. Результирующий синусоидальный сигнал преобразуется изме-25 рительным блоком б в потенциальный и регистрируется блоком 7.

Формула изобретения

Устройство для контроля местоположения подвижного объекта, содержащее последовательно соединенные генератор возбуждения, усилитель мощности, обмотку возбуждения и две первые измерительные обмотки, каждая иэ которых выполнена в виде симметричной рамки, сужающиеся к началу зоны перемещения объекта и расположенные эквидистантно в параллельных плоскостях, между которыми размещена обмотка возбуждения с возможностью перемещения вдоль измерительных обмоток, выходы измерительных обмоток подключены к параллельно соединенным конденсатору и входу измерительного блока, выход которого подключен к входу блока регистрации, обмотка возбуждения выполнена в виде вогнутого симметричного шестиугольника, две противоположные стороны которого ортогональны прилежащим сторонам, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены две дополнительные сужающиеся измерительные обмотки, каждая иэ которых расположена в плоскости соответствующей первой измерительной обмотки и внутри нее, первые и дополнительные измерительные обмотки соединены согласнопоследовательно между собой, а угол наклона противоположных сторон обмотки возбуждения с осью симметрии измерительных обмоток равен полусумме угла наклона с осью симметрии боковых сторон первых и дополнительных измерительных обмоток.

Выходные статические характеристики основных и дополнительных измерительных контуров являются возрастающими функциями, поэтому величина выходного суммарного сигнала также увеличивается, а вместе с этим возрастает и чувствительность первичного пре- 35 образователя (фиг.2).

Пространственное расположение основной и дополнительной измерительных обмоток позволяет увеличить уровень выходного сигнала, так как при увели-40 чении числа ВНТКоВ межвитковая параэитная емкость "заваливает" выходную статическую характеристику. Поэтому разнесение измерительных обмоток на плоскости искусственно уменьшает меж-<5 витковую емкость, а углы наклона обмоток с осью ОХ подбираются так, что748 4 бы межобмоточная емкость была минимально возможной.

Увеличение уровня выходного сигнала позволяет исключить применение усилителя мощности в цепи измерения, что в конечном итоге увеличивает точность измерения.

1305748

0сно0ные измеритель иые ойиоп ки иг.

Составитель E Áàêååâ

Техред А.Кравчук Корректор Е.Рошко

Редактор И.Шулла

Заказ 1457/50 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г!роектпая, 4