книги из ГПНТБ / Зарипов, М. Ф. Индуктивные датчики с улучшенными метрологическими характеристиками [учеб. пособие]
.pdf- |
НО - |
а |
с |
в X s&Sf
ж г
РнсА-И. Принципиальная схема призера МЯВ
- Ill -
балансного усилителя включен измерительный прибор ИП типа М265, который позволяет осуществлять визуальный контроль за амплитудой вибраций.
Основные технические данные прибора ИАВ:
максимальная амплитуда вибраций |
I ия |
погрешность |
-5? |
параметры питающей сети |
200в,50гц |
потребляемая мощность |
50 вт |
габаритные размеры |
250х160х160ш |
в е с |
45н |
/ § 4 - 4 . Автоматическое у с тр о й ст в » " пшьппип. ттояпм
ДЛЯ ИЗНеря— я -гаияИявт папяиеаеиий
Разработано автоматическое устройство с цифровым выходом для измерения линейных перемещений, где измеряемая аналого вая величина непрерывно преобразуется в цифровой вод
Принципиальная схема, устройства дана на рис.4-12.
Сигнал с аналогового датчика, пропорциональный линейным перемещениям, поступает на измеритель перемещений, описанный в § 4 -1 на рис.4 - 2 .
На выход выпрямительного кольца включен делитель из соп ротивлений R i9 ,/?2 i • сигнал с которого подается на' вход
автоматического потенциометра, преобразуется вибропреобразо вателем ВП в переменное напряжение и усиливается в блоке усилителя напряжения и усилителя мощности на лампах У]^
и J ig . От усилителя мощности питается управляющая обмотка реверсивного асинхронного двигателя РД.
Таким образом, электрический сигнал с аналогового датчика,
- 112 -
Рис. 4-12.Принципиальная схема автоматического устройства с цифровым выходом
Усло&ные
Рис,- 4*13. Выходной характеристика автоматическом устройства о цифровш выходом
- и з -
пропорциональный линейным перемещении, преобразуется в угло
вое перемещение вала двигателя.
I
В преобразователе последовательного счета угол-код, изме
ряющем число единичных приращений аналоговой величины, пере мещение оси вала двигателя условно разбивается на единичные приращения, на появление которых реагирует чувствительный элемент преобразователя - механический индикатор роликового типа с нанесенными по окружности цифрами, работающий по деся
тичной системе счисления |3lJ.
При появлении единичного приращения чувствительный элемент
посылает импульс на счетчик, в котором эти импульсы суммируют ся и в виде цифрового кода на выходе счетчика дают необходимую информацию о текущем значении входного угла, т.е. линейного перемещения. В описываемом устройстве чувствительный элемент
и счетчик объединены в счетном механизме. |
|
Электронное реле времени, собранное на лампе А |
, включает |
автоматический потенциометр, замыкая контакты Ру |
в цепи дели |
теля напряжения, при срабатывании конечного выключателя |
|
от управляющего воздействия. Питание схемы осуществляется от сети переменного тока через феррорезонансный стабилизатор напряжения ТРг .
Экспериментальные зависимости показаний механического ин дикатора автоматического устройства с цифровым выходом в услов ных единицах от линейных перемещений в миллиметрах даны на рис.4-13.
Суммарная погрешность описываемого устройства с учетом погрешности автоматического потенциометра +0,5? и с учетом
15^4194
- 114 -
погрешностей счетного механизма составляет ±1|.
Точность измерения зависит обычно от числа участков, на
которые разбит задающий элемент:
|
~ |
Д /4 = — ш• • • и• • ^ |
||
где |
|
/V |
/V |
|
Ъ - |
линейные перемещения аналогового датчика; |
|||
|
оС °- угол поворота входной оси (потенциометра); |
|||
|
/V - число участков. |
|
||
|
Разрешающая способность описываемого автоматического |
|||
устройства |
Д /\ * |
= |
Ot Of мм *• Юмкм. |
|
Используемый счетный механизм позволяет получать разре
шающую способность устройствам^ I нкм, т.к. интервал между цифрами в последней декаде разбит также на 10 участков. Однако этому препятствует величина суммарной погрешности ( ± 1%).
Максимальная величина скорости изменения входной величины
ограничивается числом участков в задающем элементе и быстродей
ствием первых разрядов счетчика. Бели ( QlA ) |
есть макенмаль- |
1a ft ш а х |
|
ная скорость линейных перемещений входной аналоговой величины,
то необходимо обеспечить такое быстродействие преобразователя,
чтобы за время преобразования перемецвния не могли быть больши ми, чем разрешающая способность л А . Тогда условием правильного счета без пропусков будет
|
|
(s££) |
. £ ^ ± = * 4 , |
, |
, |
{ с Н /г г а х |
^ М |
где i - |
^ |
~ разрешающее время счетчика; |
|
|
f |
- быстродействие счетчика, в нашем случае |
|
4 2 e a t.
Отодди, максимагьиая скорость лииейиых перемещений для
наш его д атч и к а . ( С/S"} ^v ЛА£ 1 П ^ /7оU ^ ^/ " м A fM A f
с е *
-II5 -
ЗА К Л Ю Ч Е Н И Е
1.Разработаны вовне конструктивные исполнения индуктивных датчиков с перепекши зазором ИДСЭ с броневыми и Ш-образными сердечниками и зкрахами, обладапцие улучшенными метродогически-
мх характеристиками.
2. Путем анализа магнитных систем и реаеххя дмфферехдналънит уравнений получены законы распределения магнитного потока и НДС вдоль коротких и длинных магнитопроводов с учетом поперечного и продольного распределенного характера витков, магнитного сопротив ления сердечников, воздушного зазора и магнитной проводимости рассеяния.
3. Исследование основных метрологических характеристик пока зало, что статическая характеристика датчика более линейна, имеет неньиее изменение фазы выходного сигнала, на аодвииную часть ИДСЭ действует меньшие тяговые усилия, чем в ИДС при их одинаковой средней чувствительности.
4.Получены условия, которые позволяет уменьмшсь мим свести
кминимуму основные и дополнительные погрешности ВДСЭ: подбор температурных коэффициентов составляющих, увеличение собственной магнитной индукции , напряжения н частота сети, увеличение доброт
ности экрана н т.д.
5.На основе теоретических и экспериментальных исследований определены оптимальные соотношения параметров ИДСЭ.
6.Разработанные датчики нашли широкое применение в рЯЗ-ДНЦКЫТ информационно-измерительных устройствах.
- 116 -
'Л И Т Е Р А Т У Р А
1.Куликовский Л.Ф. Индуктивные измерители перемещений,
Госэнергоиздат, 1961.
2.Куликовский Л.Ф., Зарипов М.Ф. Индуктивные преобразова тели перемещений с распределенными параметрами, "Энергия", 1966.
3.Зарипов М.Ф. Элементы автоматики и информационно-измери тельной техники на основе преобразователей с распределен ными электромагнитными параметрами,"Аналоговые магнитные элементы", "Наука", 1968.
4.Сотсков Б.С. Основы расчета и проектирование электромеха нических элементов автоматических и телемеханических уст-*
ройств. "Энергия", 1965
5.Агейкин Л.И., Костина Е.Н., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования. "Цаииностроание", 1965
6.Куликовский Л.Ф., Конюхов Н.Е., Медников ф.М. Трансформа торные функциональные преобразователи с профилированными вторичными контурами, "Энергия", 1971
7,. Куликовский Л.Ф., Бровкин Л.А., Лихтциндер Б.Я. Автомати
ческие приборы с бесконтактными компенсирующими преобразо
вателями, "Энергия", 1967
8.Буль Б.К. Расчет магнитных проводимостей воздушных зазоров для круглых и прямоугольных полюсов. Пособие по проектиро ванию электрических аппаратов, М.Д961.
9.Зарипов М.Ф. Особенности нагрузочного режима трансформатор ных преобразователей с распределенной измерительной обмоткой и подвижным сердечником,"Автоматические измерительные и регу-
- 117 -
лирущие устройства". Научные труда ВУЗов Поволжья,
вып.I,Куйбышев,1963.
10.Зарипов М.Ф. Индукционные преобразователи больших ли нейных перемещений с распределенными параметрами маг нитных цепей. Диссертация , Куйбышев, 1963.
11.Дорофеев А.Л., Никитин А.И., Рубин А.Л., Индукционная толщинометрия, "Энергия", 1969.
12.Соболев В.С., Шкарлет Ю.М. Накладные и экранные дат чики, "Наука", Новосибирск, 1967
13.Зарипов М.Ф. Преобразователи с распределенными пара метрами, "Энергия", 1969
14.Лиманов И.А. Разработка и исследование индуктивных преобразователей перемещений с подвижным сердечником и экранами. Диссертация, Куйбышев, 1972.
Ър Лиманов И.А. Дифференциальный индуктивный датчик пе ремещений. Авторское свидетельство Л I91380. Бюллетень изобретений, 1967, * 3.
16.Лиманов И.А. Индуктивный преобразователь с токових ревым эффектом."Измерительная техника"# 7,1969.
17.Лиманов И.А. Индуктивный преобразователь линейных пе ремещений с токовихревым эффектом. Межвузовская научно-
техническая конференция" Разработка и применение средств информационно-измерительной техники". Тезисы докладов,
Куйбышев, 1965.
18-4)84
-118 -
18.Лиманов И.А., Федоров U.A. Индуктивный датчик с коррек тирующими обмотками. Известия ВУЗов, раздел "Приборо строение", т.1Х, * б, 1966.
19.Лиманов И.А. Аналоговый индуктивно-токовихревой преоб разователь информации."Измерительная техника", К б, 1966.
20.Куликовский Л.Ф., Зарипов М.Ф., Бровкин Л.А. Бесконтактный преобразователь больиих линейных перемецений с распреде ленной магнитной проводимостью и подвижным короткозамк нутым витком, ПНТПО * 26-64-698/16, ГОСИНГИ, 1964.
21.Лиманов И.А., Ренне И.И. Метод расчета магнитной цепи.
.преобразователей перемещений с учетом распределенных *
поперечных магнитных потоков рассеяния.. Материалы научно-
технической конференции КУАИ, часть 2, Куйбыиев, 1972.
^22/ Зарипов М.Ф. Электрический индукционный датчик переме щения. Авторское свидетельство k I392I9, Бюллетень изобретений". 1961, к 12.
23. Зарипов М.Ф. Теория длинных магнитных линий и преобра зователей с распределенными электромагнитными парамет рами применительно к устройствам информационно-изме рительной техннга. Докторская диссертация, Танкент, 1968.
24. Зарипов М.Ф. Магнитные элементы автоматики на базе преобразователей с распределенными параметрами, Труды XI
Всесоюзного совещания по магнитным элементам автоматики и вычислительной техники, "Наука", 1967..
-119 -
25.Бородянский Э.С. Исследование параметрических преобразо вателей вибрационных ускорений, Диссертация > Куйбышев, 1970.
26.Гарднер М.Ф., Бернс Дж.Д. Переходные процессы в линейных системах, Госиздат "Физмат", М., 1961.
27.Островский А.А. Основы общей теории электроизмерительных устройств, И.,"Энергия", 1965
28.Лиманов И.А. Расчет индуктивно-токовихревого преобразо вателя перемещений. Четвертая Всесоюзная конференция по теории и методам расчета нелинейных электрических цепей
исистем, Тезисы докладов, Ташкент, 1971.
29.Ураксеев М.А. Разработка и исследование бесконтактных электромеханических элементов счетно-решающих устройств.
Диссертация, Ташкент, 1970.
30.Злобин В.А., Цуромкина Т.С. Изделия из ферритов и магнито-
диэлектриков, "Советское радио",1972.
31.Под редакцией Прыткова В.Т. и Талицкого А.В. Курс элек трических измерений, ГЭИ.1960.
32.Федоров К.А. К вопросу о погрешностях преобразователя мощности на нелинейных элементах. Автоматические изме рительные и регулирующие устройства. Научные труды ВУЗов Поволжья, внп.П, Куйбышев,1965.
33.Лиманов И.А. Коррекция погрешностей индуктивного датчика по частоте и напряжению, Межвузовская научно-техническая конференция "Разработка и применение средств информацией-