SU1185063A1

SU1185063A1 - Inductive measuring device

Info

Publication number: SU1185063A1
Application number: SU833542750A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Михайлович Панькин
Priority date: 1983-01-19
Filing date: 1983-01-19
Publication date: 1985-10-15

Abstract

ИНДУКТИВНОЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ . УСТРОЙСТВО, содержащее генератор переменного напр жени , индуктивный измерительный преобразователь, выполненный в виде мостовой схемы, подключенный к выходу индуктивного измерительного преобразовател усилитель переменного тока, фазовый детектор, измерительным входом подкиоченный к выходу усилител переменного тока, а опорным - к генератору переменного напр жени , блок регистрации, подключенный к выходу фазового детектора, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерений, оно снабжено делителем напр жени , подключенным к выходу генератора переменного напр жени , операционным усилителем , неинвертирующий вход которого соединен с выходом делител напр жени , а инвертирующий - с а S питающей диагональю индуктивного измерительного преобразовател , двум транзисторными ключами пр мой и обратной проводимости, базы которых объединены и подключены к выходу операционного усилител , эмиттеры объединены к подключены к инвертирующему входу операционного усилител , а коллекторы соединены с соответствующими шинами питани .INDUCTIVE MEASURING. A device containing an alternating voltage generator, an inductive measuring converter, made in the form of a bridge circuit, an amplifier of alternating current connected to the output of an inductive measuring converter, a phase detector, a measuring input pushed to the output of an alternating current amplifier, and a reference to an alternating voltage generator, block Registration connected to the output of the phase detector, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, it is equipped with a voltage divider alternating voltage generator output, an operational amplifier whose non-inverting input is connected to the output of a voltage divider, and an inverting input to an S supply diagonal of an inductive measuring converter, two forward and reverse conductor transistors, the bases of which are combined and connected to the output of the operating voltage the amplifier, the emitters are connected to the inverting input of the operational amplifier, and the collectors are connected to the corresponding power buses.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано , например, при создании многоканальных измерительных комплексов в приборостроении и других отрасл х.The invention relates to a measuring technique and can be used, for example, when creating multichannel measuring complexes in instrument engineering and other fields.

Цель изобретени - повьппение точности измерений.The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements.

На чертеже представлена блоксхема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.

Устройство содержит генератор 1 переменного напр жени , несколько индуктивных измерительных преобразователей 2, выполненных в виде мостовой схемы. Каждый измерительный преобразователь, в свою очередь, содержит обмотку 3, зашунтированную резисторами 4 и 5, цепь из последовательно соединенных резисторов 6-8, подключенную к одному из концов обмотки 3, второй конец которой заземлен. Обмотка 3, зашунтировани сопротивлени ми 4 и 5, и цепь резисторов 6-8 образуют плечи моста индуктивного измерительного преобразовател 2, к диагонал м которого подключен усилитель 6 переменного тока. К выходу усилител 9 переменнго тока подключен фазовый детектор 10, опорный вход которого св зан с выходом генератора 1 переменного тока, выход - с блоком 11 регистрации . К выходу генератора 1 переменного напр жени подключен делитель 12 напр жени , св занный через резистор 13 с неинвертирующим входом операционного усилител 14. Выход операционного усилител 14 через конденсатор 15 подключен к своему инвертирующему входу и через резистор 16 - к объединенным базам транзисторных ключей 17 и 18 пр мой и обратной проводимостей. Эмиттеры транзисторных ключей 17 и 18 объединены и подключены к инвертирующему входу операционного усилител 14 и питающим диагонал м всех индуктивных измерительных преобразователей 2. Коллекторы транзисторных ключей через резисторы 19 и 20 соответственно подключены к соответствующим шинам питани . Между коллекторами транзисторных ключей 17 и 18 включен конденсатор 21,The device comprises an alternating voltage generator 1, several inductive measuring transducers 2, made in the form of a bridge circuit. Each transmitter, in turn, contains a winding 3, which is bridged by resistors 4 and 5, a chain of series-connected resistors 6-8 connected to one of the ends of the winding 3, the second end of which is grounded. Winding 3, shunting resistances 4 and 5, and a circuit of resistors 6-8 form the arms of an inductive pickup bridge 2, to the diagonal of which is connected an AC amplifier 6. A phase detector 10 is connected to the output of the alternating current amplifier 9, the reference input of which is connected to the output of the alternator 1, the output is connected to the registration unit 11. A voltage divider 12 connected via a resistor 13 to a non-inverting input of an operational amplifier 14 is connected to the output of an alternating voltage generator 1. The output of an operational amplifier 14 is connected via a capacitor 15 to its inverting input and through the combined bases of transistor switches 17 and 18 direct and reverse conductivities. The emitters of transistor switches 17 and 18 are combined and connected to the inverting input of the operational amplifier 14 and to the supply diagonals of all inductive measuring transducers 2. The collectors of the transistor switches are connected via resistors 19 and 20 to the respective power rails. Between the collectors of the transistor switches 17 and 18 is on the capacitor 21,

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Генератор 1 переменного напр жени Б.фабатывает стабилизированныеThe alternating voltage generator 1 B. stabilizes

по частоте и амплитуде двупол рные импульсы напр жени , которые поступают на неинвертирующий вход (в дальнейшем Н-вход) операционного усилител 14 через делитель 12 напр жени и резистор 13, На инвертирующем входе (И-входе) операционного усилител и, следовательно, на эмиттерах ключей 17 и 18 и питающих диагонал х индуктивных измерительных преобразователей всегда отрабатываетс такое же напр жение, как на Н-входе операционного усилител 14, Транзисторные ключи 17 и 18 включены в режиме усилени тока и обеспечивают протекание через обмотки 3 линейно измен ющегос тока обоих направлений. Резисторfrequency and amplitude bipolar voltage pulses that arrive at the non-inverting input (hereinafter H input) of the operational amplifier 14 through the voltage divider 12 and the resistor 13, At the inverting input (I-input) of the operational amplifier and, therefore, at the emitters the keys 17 and 18 and the diagonal x of the inductive transducers are always running the same voltage as the H input of the operational amplifier 14, the transistor switches 17 and 18 are turned on in the current amplification mode and allow 3 l windings to flow through linearly varying current in both directions. Resistor

16защищает выход операционного усилител 14 от перегрузок. Конденсатор 15 повышает устойчивость операционного усилител 14, так как устран ет возможные паразитные высокочастотные колебани напр жени на его выходе. Резисторы 1916 protects the output of the operational amplifier 14 from overloads. The capacitor 15 increases the stability of the operational amplifier 14, since it eliminates possible parasitic high-frequency oscillations of the voltage at its output. Resistors 19

и 10 номинала и конденсатор 15 обеспечивают устойчивую работу ключейand 10 nominal and capacitor 15 ensure the stable operation of the keys

17и 18, Резистор 13 используетс дл ограничени входного тока операционного усилител 14,17 and 18, Resistor 13 is used to limit the input current of the operational amplifier 14,

С целью погашени ударного возбуждени в обмотках 3 индуктивного преобразовател , они шунтированы резисторами 4 и 5, В качестве индуктивного измерительного преобразовател можно использовать как дифференциальный, так и одинарный с компенсационной обмоткой. Измерительный мост в преобразователе 2 балансируетс переменным резистором 7 таким образом, чтобы разность напр жений между входами усилител 9 переменного напр жени была близка к нулю. При этом нулевой сигнал должен устанавливатьс и на выходе блока 11 регистрации. При разбалансировке моста измерительного преобразовател 2 путем перемещени измер емого объекта измерительный сигнал, пропорциональный величине перемещени , усиливаетс усилителем 9 переменного напр жени и детектируетс фазочувствительным детектором 10, Величина напр жени продетектированного сигнала пропорциональна перемещению объекта, а пол рность этого напр жени оп3 редел етс направлением перемещени . С выхода детектора 10 сигнал поступает в блок 11 регистрации, где при необходимости он усиливаетс или ослабл етс , преобразовыва11850634 етс в цифровую форму, сравниваетс с эталонными величинами дл формировани команд управлени , а также поступает на электроизмерительные приборы.In order to cancel the shock excitation in the windings 3 of the inductive converter, they are bridged by resistors 4 and 5. As an inductive measuring transducer, one can use either a differential or a single one with a compensation winding. The measuring bridge in converter 2 is balanced by variable resistor 7 so that the voltage difference between the inputs of the variable voltage amplifier 9 is close to zero. In this case, the zero signal must also be set at the output of the registration unit 11. When the bridge of the measuring transducer 2 is unbalanced by moving the measured object, the measuring signal proportional to the magnitude of the displacement is amplified by the variable voltage amplifier 9 and detected by the phase-sensitive detector 10, the magnitude of the detected signal is proportional to the displacement of the object, and the polarity of this voltage is determined by the direction of displacement . From the output of the detector 10, the signal enters the registration unit 11, where, if necessary, it is amplified or weakened, converted into digital form, compared with reference values to form control commands, and also goes to electrical measuring instruments.

Claims

INDUCTIVE MEASURING. A DEVICE comprising an alternating voltage generator, an inductive measuring transducer made in the form of a bridge circuit, an alternating current amplifier connected to the output of the inductive measuring transducer, a phase detector connected to the alternating current amplifier output by a measuring input, and a reference input to the alternating voltage generator, registration unit, connected to the output of the phase detector, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, it is equipped with a voltage divider connected to the output of the alternating voltage generator, an operational amplifier, the non-inverting input of which is connected to the output of the voltage divider, and the inverting input is connected to the supply diagonal of the inductive measuring transducer, two forward and reverse conductive transistor switches, the bases of which are combined and connected to the output of the operational amplifier, the emitters are combined and connected to the inverting input of the operational amplifier, and the collectors are connected to the corresponding power buses.

(L s