Потенциометр переменного тока дляизмерения перемещений

 

О П И С А Н И Е (11,834388

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. сви т-ву (22) Заявлено30.05.79 (21) 2776t07/l8-2 l с присоединением заявки М (5! )М. Км „

401 В 7/00.

Гоеудерстееииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень М 20 (53) УДК 62l. .317,727.2 (088.8) Дата опубликования описания 03.06.8l (72) Автор . изобретения

В. д. Есbxm

Пензенский политехнический институт (74) Заявитель

«-=------ I (54) ПОТЕНБИОМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений.

Известен потенциометрическнй преоб-. разователь для измерения линейных и угловых перемещений, в которых измеря емое перемещение преобразуется в смещение подвижного контакта относительно потенциометра fl).

Недостаток его - низкаа надежность

Щ из-за наличия механического подвижного контакта.

Известен потенциометр переменного тока для измерения перемещений, содержащий генератор переменного напряжения, полэунотт, выполненный в виде токо проводящего кольца, нанесенного на изоляционную подложку, и охватывающего с зазором измерительную обмотку Ы.

Недостатком его является низкая точность измерения в сложных условиях ра.боты, характеризукепихся широким диапазоном температур, выбрапиями, наличием агрессивной среды и т.д.

Бель изобретении — повышение точностии.

Поставленная цель достигается тем; что цотенпиометр переменного тока для измерения перемещений, содержащий resepamp переменного напряжения, соединенный с распределенной измерительной обмоткой и токопроводащее кольцо, которое нанесено на изоляционную подложку и установленное с зазором с воэможностью перемещения вдоль измерительной обмотки, снабжен дополнительным токопроводяптим кольцом, расположенным на единичной длине от токопроводящего кольца, генератором синхроимпульсов, двухканальным усилителем, компаратором, источником опорного напряжения и триггером, причем выходы обоих токопроводащих колец соединены с первым и вторым входами двухканального усилителя, выход которого подсоединен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с исто панком оцорного напряжения, а выход - с одним из входов триг834388 4.

15

5О

55 гера и генератора переменного напряжения, второй вход триггера присоединен к выходу генератора синхроимпульсов и вторым входом генератора переменного напряжения.

На чертеже изображен потенциометр переменного тоха для измерения перемещений.

Потенциометр содержит генератор 1 синхроимпульсов, генератор 2 перемен» ного напряжения токопроводящее коль7 цо 3, дополнительное токопроводящее кольцо 4, распределенную измерительную обмотку 5, двухканальный усилитель 6, компаратор 7, источник 8 опорного напряжения и триггер 9.

Потенциометр работает следующим образом.

От генератора 1 синхроимпульсов запускается генератор 2 переменного напряжения и одновременно опрокидывается триггер 9. Генератор 2 переменного напряжейия начинает питать распределенную измерительную обмотку 5. Меж ду токоизмерительными кольцами 3 и 4 за счет токов смещения образуется электрическая цепь. Выходной потенциал с токоизмерительных колец 3 и 4 подается на двухканальный усилитель 6, в котором производится усиление выходных импульсов по раздельным каналам усиления. Величина выходного импульса с выхода усилителя 6 сравнивается с постоянным уровнем, подаваемым от источника 8 опорного напряжения.

Разность сравнения поступает на генератор 2, где и отрабатывается ошибка измерений.

При изменении неинформативного параметра, например температуры окружающей среды, изменяется амплитуда напряжения с выхода токоизмерительных колец, что приводит к изменению угла наклоне выходных характеристик, т.е. изменяется величина реальной чувст« вительности. В результате сравнения нового значения реальной чувствительности с эталонным уровнем чув. ствительности, задаваемым эталонным источником 8, выделяется разность амплитуд напряжений импульсов, которая подается на генератор 2 переменного напряжения. Генератор 2 отрабатывает ошибку от изменений неинформативного параметра. Это означает, что реальная чувствительность остается постоянной, а следовательно, паразитной амплитудной модуляции не будет.

С выхода компаратора 7 сигнал одновременно подается на вход триггера 9, который перекидывается в противоположное состояние. На выходе триггера 9 формируется импульс, длительность которого пропорциональна положению токоизмерительных колец 3 и 4. длительность выходного импульса, пропорциональная положению токоизмерительных колец, не зависит от коэффициента наклона функции напряжения генератора„ которая зависит от температуры окружающей среды.

Таким образом, точность предлагаемого потенциометра по сравнению с известным повышается.

Испытания макета потенциометра,s котором токоизмерительные кольца на-. пылены на сегнетоэлектрик, емкость между токоизмерительным кольцом и изме- рительной обмоткой составляет lOOO цФ, сопротивление измерительной обмотки

5 к0м, частота питания преобразователя

4-0 кГц, показывают, что погрешность измерения при температуре от — 100 до

+ l0O С менее l o.

Формула изобретения

Потенциометр переменного тока для измерения перемещений, содержащий генератор переменного напряжения, соединенный с распределительной измерительной обмоткой, и токопроводящее кольцо, которое нанесено на изоляционную подложку и установленное с зазором с возможностью перемещения вдоль измерительной обмотки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, он снабжен дополнительным токопроводящим кольцом, расположенным на единичной длине от токопроводящего кольца, генератором синхроимпульсов, двухкаьальным усилителем, компаратором, источником опорного напряжения и триггером, причем выходы обоих токопроводящих колец соединены с первым и вторым входами двухканального> усилителя, выход которого подсоединен к одному из входов компаратора, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, а выход с одним из входов триггера и генератора переменного напряжения, второй вход триггера присоединен к выходу генератора синхроимпульсов

5 834388 б и вторым входом генератора переменного l. Авторское свидетельство СССР напряжения. % 373507, кл. Я Ol В 7/02, l974, Источники информации, 2. Авторокое свидетельство СССР принятые во внимание при экспертизе М 579535, кл. Г03. В 7/00, l977.

Составитель М. Барашков

Редактор И. Ковальчук Техред И. Асталош Корректор С. Щомак

Заказ 4044/60 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4