Устройство для измерения перемещений

 

О П И С А Н И Е (») 466376

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соеэ Советских

Соииалйстическик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.08.72 (21) 1823928 25-28 (51) М. Кл. G Olb 7, 00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.75. Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 19.06.75 (53) УДК 531.717.55 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. В. Щербинин, С. П. Григорян и А. А. Тер-Хачатуров

Научно-исследовательский и проектный институт

«Нефтехимавтомат» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

11зобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в технике линейных и угловых измерений, в автоматике и т. д.

Известны устройства для измерения перемещений, содержащие трансформаторный измерительный мост с дифференциальным емкостным преобразователем с переменным зазором, усилитель, фазочувствительный детектор, опорный вход которого подключен к одной из обмоток трансформатора напряжения.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снабжено подстроечной емкостью и компаратором токов, усилитель выполнен узкополосным и включен в цепь обратной связи моста, преобразователь включен в одно из плеч моста через первичные обмотки компаратора токов, подстроечная емкость включена в другое плечо моста, а вторичная обмотка компаратора токов подключена ко входу фазочувствительно "0 детектора.

Это позволяет получить пороговую зависимость выходного напряжения от перемещения.

1-1а чертеже изображена функциональная схема устройства. Устройство содержит трансформаторный измерительный мост 1, включающий в себя трансформатор напряжения 2 с обмотками 3, 4, 5, 6, дифференциальный конденсатор 7, компаратор токов 8 с обмотками

9, 10, 11, подстроечный конденсатор 12, узкополосный усилитель 13 и фазочувствительный детектор 14.

Устройство работает следующим образом.

Трансформаторный мост 1 осуществляет

5 сравнение емкостей конденсаторов 7 и 12.

Благодаря тому, что функция зависимости суммарной емкости дифференциального конденсатора 7 С.=С +Се от перемещения имеет ось симметрии относительно оси емкостей, 10 существуют две точки равенства емкостей

C,=C . Узкополосный усилитель 13 включен в цепь обратной связи моста 1. Если коэффициент передачи обратной связи превосходит коэффициент передачи прямой связи и сум15 ма их фаз равна 180, то в замкнутой системе возникают автоколебания. Таким образом, если узкополосный усилитель 13 имеет большой коэффициент усиления, то при указанной на чертеже полярности обмотки 3 трансформато20 ра 2 напряжения автоколебания возникают за пределами интервала между точками равенства емкостей конденсаторов 7 и 12. Внутри этого интервала автоколебания отсутствуют. При наличии в системе автоколебаний по

25 первичным обмоткам 9 и 10 компаратора 8 протекают встречно направленные токи. Поэтому напряжение во вторичной обмотке 11 пропорционально разности токов первичных обмоток 9 и 10. Это напряжение подается на

30 измерительный вход фазочувствительного де466376

Составитель Б. Минин

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Котова

Редактор Н. Вирко

Заказ 1432/7 Изд. № 635 Тираж 782 Подписное

1Ц-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб„д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 тектора 14 с релейной характеристикой, На опорный вход фазочувствительного детектора подается опорное напряжение с обмотки 6 трансформатора напряжения 2. Фаза выходного сигнала фазочувствительного детектора позволяет определить направление перемещения подвижной пластины дифференциального конденсатора 7. Таким образом, образуется две пороговые точки, соответствующие равенсту емкостей С,=С>.

При изменении полярности обмотки 3 трансформатора напряжения 2 условия самовозбуждения создаются внутри интервала между точками равенства емкостей конденсаторов 7 и 12. В этом случае получаем три пороговые точки: н а ч а л о возбуждения — одна из точек равенства емкостей С,= С>, с е р ед и н а интервала перемещений, когда С вЂ” — С2 (в системе есть автоколебания, но сигнал на выходе компаратора токов и, следовательно, па выходе устройства отсутствует из-за равенства токов обмоток 9 и 10 компаратора токов); к о н е ц возбуждения — другая точка равенства емкостей С,= Сз.

Предмет изобретения

Устройство для измерения перемещений, содержащее трансформаторный измерительный мост с дифференциальным емкостным преобразователем с переменным зазором, усили10 тель, фазочувствительный детектор, опорный вход которого подключен к одной из обмоток трансформатора напряжения, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью получения пороговой зависимости выходного напряжения от nepeI5 мещения, оно снабжено подстроечной емкостью и компаратором токов, усилитель выполнен узкополосным и включен в цепь обратной связи моста, преобразователь включен в одно из плеч моста через первичные обмотки

20 компаратора токов, подстроечная емкость включена в другое плечо моста, а вторичная обмотка компаратора токов подключена ко входу фазочувствительного детектора,