Устройство для измерения параметров вращающегося вала

 

(72) Авторы изобретения

Б. К. Куприк, А. И. Двокиичеико и Б. Т. Мосле у

К 1-, у,, . i (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАЛА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров вращающегося вала таких, как напряжение, деформация, температура и т.д.

Известно устройство для измерения параметров вращающегося вала, содержа щее измерительный мост, включающий два нелинейнь х сопротивления, и токосъемные контакты t l ) .

1О

Однако устройство обладает низкой точностью вследствие влияния на результат измерения переходных сопротивлений в токосъемных контактах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения параметров вращающегося вала, содержащее измерительный мост, размещенный на валу, токосъемные конто такты, источник питания, усилитель, вычитающее устройство и резистор (2 3.

Недостатком известного устройства является низкая точность.

Uemü изобретения — повышение точности измерения за счет уменьшения влияния переходных сопротивлений в токосъемных контактах.

Указанная цель достигается тем, что в устройство введены второй усилитель и умножающее устройство, первый вход которого подключен к входу второго усилителя и к выходу вычитающего устройства, первый вход которого подключен к выходу умножающего устройства, а второй - к выходу первого усилителя, к входу которого через первый и второй токосъемные контакты подключена первая диагональ измерительного моста, при этом первый полюс второй диагонали измерителжого моста через третий токосъемный контакт подключен к первому выходу источника питания, второй выход которого через резистор подключен к второму входу умножающего устройства и через четвертый токосъемный контактк второму полюсу второй диагонали измерительного моста.

3 9799

На фиг, 1 приведена структурная схе ма устройства для измерения одного па.раметра, на фиг. 2 - то же, для измерения нескольких параметров.

Устройство содержит измерительный мост 1, токосъемные контакты 2-5, источник 6 питания, первый ус)тлитель 7, вычитающее устройство 8, -peamceop 9, второй усилитель 10 и умножающее ус7 ройство 11. . 19

К выходу источника 6 питания подключены последовательно соединенные третий токосъемный контакт 4, первая диагональ измерительного моста 1, четвертый токосъемный контакт 5 и резис- 1у тор 9. Вторая диагональ измерительного моста 1 через первый 2 и второй 3 токосъемные контакты подключена к входу первого усилителя 7, выход которого подключен к второму входу вычитающе- N го устройства 8, чей выход подключен к входу второго усилителя 10 и к перво му входу умножающего устройства 11, чей второй вход подключен к четвертому токосъемному контакту 5, а выход. - к 2$ первому входу вычитающего устройства 8.

Первый усилитель 7, вычитающее устройство 8, второй усилитель 10 и умно жающее устройство 11 объединены в усилительно-преобразовательный блок 12. 39

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с измерительного моста 1 поступает на вход первого усилителя 7.

Напряжение на его выходе описывается выражением

Второй усилитель 10 служит для согласования промежуточных каскадов усилительно-преобразовательного блока 12 с нагрузкой, 40

Если измеряется несколько парамет. ров, то используется соответствующее количество измерительных мостов 1 и усилительно-.преобразовательных блоков 12.

Использование изобретения позволяет повысить точность измерения параметров вращающегося вала за счет устранения влияния переходных сопротивлений в токосьемных контактах и сократить их число при измерении нескольких тира а метров в „ 1 раз, где М вЂ” число иэмеряемых параметров.

Ь 1 дй

u ". К, (1) 5 9

9 где Й„ - величина сопротивления одного тенэореэистора моста 1; г4 и Г - переходпые сопротивления контактов 4 и 5, соответственно; и - сопротивление резистора 9;

K7 » коэффициент усиления перяого усилителя 7;

hR - величина изменения сопротивления резистора иэмерительно

ro моста, пропорциональная величине измеряемого параметЖ

ОЬ - напряжение источника 6 питания»

Напряжение на резисторе 9 может быть описано выражением

Ь 9

U = .(2)

9 = Р4+гК+ 91+09

09 ф

Сигнал с усилителя 7 поступает на второй вход вычитающего устройства 8, выходное напряжение которого описывается выражением це=K (u u ) (з)

rae К8 - коэффициент вьтчитаюшего устройства 8;

01 - налряжение на выходе умножа юшего устройства 11.

Напряжение на выходе умножающего устройства 11 описывается выражением, 11= К11 ° О Ой, (4) где К+, - коэффициент передачи умножающего устройства 11.

Подставив (4) в (3), найдем оконча» . тельное выражение для напряжения Og и., О = ° (5) — Ф К1„.09

8

Выбором большой величины Кв можно

1 реализовать условие К К1 g ° Тог8 да с достаточной степенью точности выражение (5) можно представить как

uz = < ь> И ()9

Подставив в (6) выражения (1) и (2), получим

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров вращающегося вала, содержащее иэмери979909

S тельный мост, размещенный на валу, токосъемные контакты, источник питания, усилитель, вычитающее устройство и резистор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с пелью повышения точности иэмере- я ния за счет уменьшения влияния переходных сопротивлений в токосъемных контактах, в него введены второй усилитель и умножающее устройство, первый вход которого подключен к входу второго уси- 10

,лителя и к выходу вычитаюшего устройства, первый вход которого подключен к выходу умножающего устройства, а второй - к выходу первого усилителя, к входу которого,через первый и второй токосъемные контакты подключена первая диагональ

6 измерительного моста, при.этом первйй полюс второй диагонали измерительного моста через третий токосъемный контакт подключен к первому вькоду источника питания, второй вход которого через ре» зистор подключен к второму входу умно» жаюшего устройства и через четвертый токосъемный контакт - к второму полюсу второй диагонали измерительного моста, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 188734, кл. Q 01 l 3/10, 19SS.

2. Авторское свидетельство СССР

N 352123, кл. G 01 В 7/16, 1971 (прототип) . г. Ужгород,ул. Проектная, "

АаР