Дифференциальный трансформаторный датчик перемещений
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений в машиностроении . С целью повышения точности за счет уменьшения нелинейности функции преобразования в датчик, содержащий генератор 1, обмотку 2 возбуждения, измерительные обмотки 3, 4 ферромагнитный сердечник 5, конденсатор 7, введены конденсатор 8, резисторы 9, 10 и обмотка 6 возбуждения, магнитосвязанная с обмоткой 2 возбуждения. Резонансные частоты двух параллельных RLC-цепей выбраны симметрично отличными от частоты генератора 1, поэтому при изменении положения сердечника 5 изменения коэффициента передачи датчика не происходит, в результате чего повышается точность измерения. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433998/28 (22) 05.05.88 (46) 15.03.91. Бюл. ЛЬ 10 (71) Камское обьединение по производству большегрузных автомобилей (72) В. А. Щербин (53) 621.317.39.531.317(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1285315, кл. G 01 В 7/00, 1985.
Авторское свидетельство СССР
N1551975,,кл. G 01 В 7/00, 1988. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений в машиностроении.
Цель изобретения — повышение точности эа счет уменьшения нелинейности функции преобразования.
На фиг. 1 показана блок-схема датчика; на фиг. 2 — зависимость коэффициента передачи магнитосвяэанных контуров от частоты: А — при симметричном положении сердечника относительно обмоток возбуждения, Б — на границах диапазона измерений.
Датчик содержит генератор 1, обмотку
2 возбуждения, измерительные обмотки 3 и
4, ферромагнитный сердечник 5, обмотку 6 возбуждения, конденсаторы 7 и 8, резисторы9и10, Выход генератора 1 подключен к двум резонансным LRC-цепям, содержащим резисторы 9 и 10, конденсаторы 7 и8 и магнитосвяэанные oGMQ TKVI 2 и 6 возбуждения.
„„. Ж„„1634983 А1 измерения линейных перемещений в машиностроении. С целью повышения точности эа счет уменьшения нелинейности функции . преобразования в датчик, содержащий генератор 1, обмотку 2 возбуждения, измерительные обмотки 3, 4 ферромагнитный сердечник 5, конденсатор 7, введены конденсатор 8, резисторы 9, 10 и обмотка 6 возбуждения, магнитосвязанная с обмоткой
2 возбуждения. Резонансные частоты двух параллельных RLC-цепей выбраны симметрично отличными от частоты генератора 1, поэтому при изменении положения сердечника 5 изменения коэффициента передачи датчика не происходит, в результате чего повышается точность измерения. 2 ил.
Датчик работает следующим образом.
Последовательно соединенные резистор 9 R1, конденсатор 7 С1, обмотка 2 возбуждения с индуктивностью L1 и резистор
10 R2, конденсатор 8 С2, обмотка 6 возбуждения с индуктивностью L2 образуют два магнитосвязанных резонансных контура, которые соединены между собой параллельно и подключены к генератору 1, Резонансные частоты контуров L1C1R1 и L2C2R2 выбираются различными, соответственно больше и меньше частоты генератора 1. При симметричном положении ферромагнитного сердечника 5 относительно обмоток 3 и 4 зависимость изменения коэффициента К передачи контуров от частоты (АЧХ) является двухмодульной.
При изменении положения сердечника
5 уменьшаются коэффициент связи между обмотками 2 и 6 возбуждения и 11х индуктивность, что приводит к движению характеристики по оси частот вправо и уменьшению ее провала. Это приводит к постоянству ко1634983 эффициента К передачи контуров в пределах диапазона измерений, Вследствие резонансных явлений коэффициент К передачи контуров может быть большим и зависит от их добротности. Наводимые ЭДС 5 в измерительных обмотках 3 и 4 с индуктивностями L3, L4 соответственно зависят от изменения коэффициента связи между обмотками 2 и 6 возбуждения и измерительными обмотками 3 и 4. 10
Алгебраическая сумма ЭДС в дифференциально включенных измерительных обмотках линейно пропорциональна перемещению сердечника 5.
Резисторами 9 и 10 можно изменять 15 добротность контуров L1C1R1 и L2C2R2 и тем самым выбирать форму характеристики, что позволяет компенсировать краевые эффекты и уменьшать нелинейность характеристики преобразования датчика на краях 20 измерительного диапазона. Высокий коэффициент передачи и избирательность контуров позволяют получить большую крутизну характеристики преобразования и значительное уменьшение гармоники и, соответ- 25 ственно повысить точность датчика, Формула изобретения
Дифференциальный трансформаторный датчик перемещений, содержащий reнератор, первый колебательный контур, образованный последовательно включенными первым конденсатором и первой обмоткой возбуждения, соосно и с возможностью вэаимоиндукции с которой расположены две измерительные обмотки, включенные встречно-последовательно, и ферромагнитный сердечник, установленный с воэможностью перемещения вдоль оси обмотки возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два резистора, второй колебательный контур, образованный последовательно включенными вторым конденсатором и второй обмоткой возбуждения, расположенной соосно и с возможностью сильной взаимоиндукции с первой обмоткой возбуждения, резонансные частоты первого и второго колебательных контуров в начальном положении ферромагнитного сердечника выбраны соответственно больше и меньше частоты генератора, выполненного с первым и вторым выводами выхода переменного напряжения, первый вывод генератора подключен к первым выводам первого и второго резисторов, вторые выводы которых через соответственно первый и второй колебательные контуры подключены к второму выводу генератора, 1634983
fun
Фг.2
Составитель В. Подолян
Редактор Л. Веселовская Техред М.Моргентал Корректор Шевкун
Заказ 747 Тираж 386 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
