Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма

 

Изобретение может быть использовано в производстве электромагнитных шкальных приборов при их градуировке . Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма реализован в устройстве, содержащем контролируемый измерительный механизм (КИМ) 1, управляемый формирователь 2 входного сигнала, преобразователь 3 индуктивности , аналого-цифровой преобразователь 4, блок (Б) 5 обработки результатов, Б 6 регистрации и индикации результатов, платформу 7 вибростенда . Подают на КИМ I известные значения входного электрического сигнала , соответствугадие искомым точкам градуировочной характеристики, регистрируют изменение индуктивности на клеммах КИМ 1, имеющее место при колебаниях его подвижной части с постоянной амплитудой, и определяют градуировочную характеристику (ГХ) в искомой точке по формуле Ч Ч, , где Ч| - значение ГХ в k-й точке; -с.. . - показание гипотетичесК Ко КОЙ квадратичной шкалы в k-й точке; uL и лL - изменения индуктивности на клеммах КЩ 1 в k-й точке и конечной п-й точке характеристики (п 1,2,...) соответственно. Способ прост в использовании. 1 з.п. ф-лы, I ил. ю (Л 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 Н 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4023463/24-21 (22) 17.02.86 (46) 29.02.88. Бюл. 1) - 8 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В.А.Мишин (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 960689, кл. G 01 R 35/00, 1980.

Орешников В.В. Электроизмерительные приборы непосредственной оценки.

М.: Машиностроение, 1964, с. 161, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

ИЗМЕРИТКЛЬНОГО МЕХАНИЗМА (57) Изобретение может быть использовано в производстве электромагнитных шкальных приборов при их градуировке. Способ определения градуировочной характерйстики электромагнитного измерительного механизма реализован в устройстве, содержащем контролируемый измерительный механизм (КИМ) 1, управляемый формирователь 2 входноro сигнала, преобразователь 3 индуктивности, аналого-цифровой преобразователь 4, блок (Б) 5 обработки результатов, Б 6 регистрации и индикации результатов, платформу 7 вибростенда. Подают на КИМ 1 известные значения входного электрического сигнала, соответствующие искомым точкам градуировочной характеристики, регистрируют изменение индуктивности на клеммах КИМ 1, имеющее место при колебаниях его подвижной части с постоянной амплитудой, и определяют градуировочную характеристику (ГХ) в искомой точке по формуле % к ккрм

А). /aL„, где („- значение ГХ в k-й точке е — показание гипотетическкв кой квадратичной шкалы в k-й точке;

А и g L — изменения индуктивности к h на клеммах KHM 1 в k-й точке и конечной п-й точке характеристики (и=

=1,2,...) соответственно. Способ прост в использовании. 1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1377792 а 1 ьь„

5 d. 01ч=ч ь к

Для конечной точки, когда из равенства значений (1) и ем (3) I=I», (2 ), имеу 5. "И. у, агав

=(- †"- -l). (5)

"кв и (2) в (5), с учен (4) получаем,что

Подставив (1) том равенств (3) Ц> 20

%„= Т Т„в

"кв где I — значение входного тока, соК ответствующее k-й точке градуировочной характеристики 25 (k=1,2,...,n).

Реальная градуировочная характеристика электромагнитного измерительного механизма близка к квадратичной, (2) (2) к 2С йЧ,, к1 где С - удельный противодействующий момент растяжек или пружин;

L — индуктивность катушки с сердечником электромагнитного

ИИ.

Отличие характеристики (2 ) от квадратичной (1) обусловлено непостоянством производнай (Ж/d f) при разных углах поворота Ч подвижной к части.

Способ определения градуировочной характеристики состоит в определении указанной производной в любой точке градуировочной характеристики и в со- 45 ответствующем пересчете гипотетической квадратичной характеристики (1) основанном на том,что в конечной точке, когда I„--Х, значения характеристик (1) и (2) совпадают. 50

Для нахождения производной (йЬ/ЙЧ) при любом угле поворота g (токе I) сообщают подвижной части крутильные колебания с постоянной амплитудой Ы, вызывая тем самым изменение угла 55 поворота (причем дЧ=24) и, соответственно, вариацию (изменение) индуктивности на клеммах измерительного механизма, которую замеряют. Тогда (8) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в производстве электромагнитных шкальных приборов при их градуировке.

Цель изобретения — упрощение (ав-. томатизации определения градуировочной характеристики электромагнитных измерительных механизмов).

Способ заключается в следующем.

Вначале для исследуемого типа измерительного механизма по данным технологической документации определяют угол М шкалы, конечное значение топ ка Х, соответствующее этому углу, и

h записывают выражение,. определяющее характеристику гипотетической квадратичной шкалы для k-й точки характеристики можно записать, что

1 ?. (4)

Для пересчета характеристикьс (1) в характеристику 12 введем понятие коэффициента неквадратичности (6)

Записываем формулу пересчета гиI потетической квадратичной характеристики (1) в искомую характеристику к к (7) подставляем в нее найденное выражение (6) для коэффициента неквадратичности 1" и окончательно получаем вык ражение.К, Lp

6L

K QL к„в которое с учетом (i) можно представить следующим образом:

Ъ

Ч„ к аЕ

Таким образом, для определения градуировочной характеристики электромагнитного ИИ подают на него ряд известных значений входного тока Т, Т ° ° Iê 1п> одновременно сообщают подвижной части крутильные колебания с постоянйой амплитудой д., замеряют вариации индуктивности на клеммах ИИ

6L,,Ф? ...,,hL„,...,вЬ„, (10) и с помощью (8) находят искомую характеристику, На чертеже представлено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит контролируемый измерительный механизм (ИИ) 1, 1377792 к клеммам которого подключены управляемый формирователь 2 входного сигнала и преобразователь 3 индуктивности HM в электрический сигнал, выход которого через аналого-цифровой преобразователь 4 подключен к одному из входов блока 5 обработки результатов измерений, а к другому входу блока 5 подключен выход формирователя 2. Выход блока 5 обработки измерительной: информации соединен с входом блока 6 регистрации и индикации результатов. Одновременно другой выход блока 5 соединен с входом управления формирователя 2 входных сигналов. ИМ 1 закреплен на платформе вибростенда 7 так, что ось вращения подвижной части совпадает с осью крутильных колебаний платформы стенда 7, направление которых показано на чертеже стрелкой. К входу управления вибростенда 7 подключен один иэ выходов блока 5.

Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного HM в соответствии с описанной последовательностью действий и алгоритмом обработки измерительной информации осуществляют следующим образом.

Вводят в запоминающее устройство блока 5 параметры гипотетическои квадратичной шкалы, а также формулу (8) обработки измерительной информации. По команде "Пуск" с блока 5 формирователь 2 подает на HM значение тока I„, соответствующее конечной точке градуировочной характеристики. После установления подвижной части сигнал управления от блока 5 поступает на вибростенд 7, который сообщает MM гармонические крутильные колебания с амплитудой, равной сА, и с частотой, превышающей собственную частоту крутильных колебаний подвижной части. Последнее необходимо для того, чтобы амплитуда крутильных колебаний подвижной части не менялась от прибора к прибору и с заданной погрешностью равнялась амплитуде d колебаний вибростенда. Преобразователь 3, настроенный на частоту колебаний вибростенда 7, преобразует ваоиацию д Ь индуктивности на клеммах

HM в пропорциональный электрический сигнал, который преобразуется в код в в преобразователе 4 и поступает в память блока 5. Затеи процесс повторяется для тока I,...,I,...,1, I,. Полученные при этом значения вариаций g Ь индуктивностей и значеК ния токов Т (k=1,...,п) хранятся в запоминающем устройстве блока 5, который или после получения всей измерительной информации, или сразу же после получения значения а I„

tl-1 проводит обработку информации по формулам (1) и (2), определяет гра10 дуировочную характеристику и передает ее в блок 6 регистрации и индикации, например на печатающее устройство или графопостроитель, Таким образом, предлагаемый спо15 соб определения градуировочной характеристики электромагнитного И1 за счет использования в качестве выходного сигнала вариации индуктивности на клеммах ИМ, имеющей место при колебаниях его подвижной части, и за счет использования для отсчета показаний гипотетической квадратичной шкалы позволяет упростить автоматизацию рассматриваемой операции технологического процесса изготовления приборов.

Формула и з обретения

1. Способ определения градуировочной характеристики электромагнитного измерительного механизма, за30 ключающийся в том, что подают на измерительный механизм известные значения входного электрического сигнала, соответствующие искомым точкам градуировочной характеристики, регистрируют выходной сигнал по делениям вспомогательной шкалы и определяют градуировочную характеристику путем обработки результатов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це40 лью упрощения, для отсчета показаний используют гипотетическую квадра. тичную шкалу, а в качестве выходного сигнала регистрируют изменение индуктивности на клеммах измерительно45 го механизма, имеющее место при колебаниях его подвижной части с постоянной амплитудой, причем значение градуировочной характеристики и искомой точке находят по формуле

50 а? к «а, ккрм где Ч вЂ” значение градуировочной õàк . рактеристики в k-й точке; — показание гипотетической к

55 квадратичной шкалы в k-й точке; аЬ - изменение индуктивности на к клеммах измерительного механизма в k-й точке;

1377792

Составитель А.Заборня

Редактор Е.Копча Техред И.Попович Корректор М.Ц1ароши

Заказ. 8б9/43 Тираж 772 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 дЬ - изменение индуктивности на

h клеммах измерительного механизма в конечной, п-й, точке характеристики (k-=it2,...,è).

2, Способ по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что колебания подвижной части получают механическим возбуждением крутильных колебаний измерительного механизма вокруг оси

5 вращения проходящей через ось вра« щения его подвижной части, с постоянной амплитудой и частотой, превышающей собственную частоту крутильных колебаний подвижной части.