SU83583A1 - Устройство дл измерени перемещений - Google Patents

Description

в электрических способах регистрации и измерени  неэлектрических величин большое расиространение получил индукционный метод, по которому регистрируема  величина преобразуетс  в изменение индуктивности дроссел , включаемого в мостовую схему, питаемую переменным током. При этом требуетс , чтобы частота питающего тока превышала частоту регистрируемого 1роцесса, что при регистрации быстропротекающих процессов достигаетс  применением генераторов тока повышенной частоты и усложн ет аппаратуру, а также и устройство в целом.

В описываемом устройстве, с устранени  этого недостатка, индукционный датчик выполн етс  трехфазным, что позвол ет при непосредственном питании схемы трехфазным током промышленной частоты регистрировать быстропротекающие процессы большей частоты напр жени , нежели питаюш,ий ток.

На фиг. 1 изображена схема индукционного трехфазного датчика; на фиг. 2 - электрическа  схема устройства; на фиг. 3 - график изменени  во времени тока, проход щего через шлейф регистрирующего нрибора.

Изображенный на фиг. 1 индукционный датчик устройства представл ет собой трехфазный дроссель с катушками , 2 и 3, расположенными на Ш-образном сердечнике 4. Дроссель имеет подвижной  корь 5. Стрелками на фиг. 1 показаны возможные направлени  неремещени   кор . При перемещении  кор  мен ютс  величины индуктивности катущек 1, 2, 3.

Кажда  из катушек /, 2, 3 дроссел  включаетс  в соответствую1цнй мост 6 (фиг. 2). К диагонал м мостов 6 подключены трансформаторы 7, с нсмошью которых напр жени  разбалансировки мостов трансформируютс  в многофазное (на фиг. 2 в шестифазное) напр жение. Вентили 8 служат дл  выпр млени  этого напр жени . Выпр мленное напр жение регистрируетс  с помощью шлейфа 9 осциллографа. Устройство питаетс  трехфазным напр жением промыщленной частоты.

При отсутствии воздействи  на  корь датчика мосты наход тс  в сбалансированном состо нии, и ток в шлейфе будет равен нулю. При перемещении  кор  датчика происход т одновременно изменени  индуктивности трех его катушек, вызыва  разбалансировку мостов и, в зависимости от степени ее, протекание в шлейфе большего или меньшего посто нного тока, график которого дл  шестиполупериодного выпр млени  представлен на фиг, 3. Аналогичное  вление наблюдаетс  и при кратковременном смещении  кор  датчика. При условии линейности частотной характеристики трансформаторов получим импульсы как показано на фиг. 3 Здесь ig обозначает ток в шлейфе при длительном и сравнительно большом изменении индуктивности, 4 - ток в шлейфе при длительном и сравнительно небольшом изменении индуктивности, ii и 12-соответственно кривые импульсов тока при большом и небольшом кратковременных изменени х индуктивности.

Кратковременные процессы, происход щие в схеме при однократном возвратно-поступательном движении  кор , будут иметь мгновенные значени  магнитных потоков в сердечниках датчика при неподвижном  коре- еоответствуюш;ие:

Фх Фта Sincot

+ 120) (1)

Ф8 Фшах-ЗшИ + 240«) J

Под вли нием смешени   кор  потоки Фь Фа и Ф получат прираш ,ени  АФ1, ДФ2 и ДФз.

При этом в катушках датчика будут, индуктироватьс  э д.с.

d(Ф, + ДФ) 1

Д - U7

, (.1

М (1(Фз + АФз)

/3 - 1

Так как продолжительность регистрируемого импульса много меньше периода питаюш,его напр жени , то значени  потоков Фь Ф-2, Ф.з за промежуток времени импульса можно считать неизменными, тогда урав-Ибни  (2) упрощаютс , принима  вид:

w (Ф,) dt

dt

w

dt

Получаемые при этом э.д.с. будут создавать токи во внешних цеп х трансформаторов, определ емые из соотношений:

(2)

(3)

Превышение индуктивных сопротивлений контуров над активными, достижимое при частотах, превышающих 50 гц выражаетс  зависимостью:

dt

,r

dt

r di; I- -f /Подставл   в выражение (4) значени  /i, 4, 4 из выражени  (3) и пренебрега  по условию (5) членами tlr, , и , получим:

ту/ d (АФ1) ,d/i

rfidt

Й(ДФ,)

Отсюда токи будут:

В рассматриваемой схеме происходит выпр мление и суммирование токов /ь 4 и /3. При этом сумма абсолютных значений рассматриваемых токов:

io liiH-li2 + l4l - Так как изменение потоков при равном катушках датчика составл ет: ЛФ, 1 + - ЛФ, АФ,

где К - коэффициент конструктивного исполнени , а 6 - изменение зазора , то следовательно будет:

(1Ф1М-1Ф«1 1Фз1)(10)

1+

Как известно, алгебраическа  сумма потоков Ф, 02 и Фз (уравнени  1) дл  любого момента времени равна нулю. С другой стороны сумма абсолютных значений потоков дл  любого момента времени « 2 ФтахОтсюда следует что:

(5)

(6)

(1АФ, +1АФИ + 1ДФз1)-(8) изменении зазора во всех