11.03.2019
219.016.da9b

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002366892
Дата охранного документа
10.09.2009
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники Сущность: преобразователь содержит дифференциально-трансформаторный датчик 3, который состоит из первичной питающей обмотки 2, двух вторичных полуобмоток 4, 5, подвижного якоря 15, закрепленного на объекте измерения. Блок питания 1 датчика обеспечивает питание первичной питающей обмотки 2. Выход генератора тактовых импульсов 12 соединен с входом блока синхронизации 13. Выход блока синхронизации 13 соединен с блоком питания 1 и с синхровходом устройства выборки/хранения 10. Вход первого усилителя 9 подключен на выход делителя согласования 8, а выход - на измерительный вход устройства выборки/хранения 10. Выход устройства выборки/хранения 10 подключен на вход второго усилителя 11, а выход второго усилителя 11 является выходом преобразователя. Компенсационная вторичная полуобмотка 5 датчика 3 подключена одним выводом на нулевую шину и вторым выводом на первый выход 21 первого узла коммутации 6 и второй выход 19 второго узла коммутации 7. Рабочая вторичная полуобмотка 4 датчика 3 подключена одним выводом на входы первого 6 и второго 7 узлов коммутации. Второй выход 16 первого узла коммутации 6 подключен к первому выводу первого резистора R1 делителя согласования 8. Первый выход 20 второго узла коммутации 7 подключен к первому выводу второго резистора R2 делителя согласования 8. Вторые выводы резисторов согласования R1 R2 подключены на резистор нагрузки R3 и вход первого усилителя 9. С помощью узлов коммутации 6 и 7 вторичных полуобмоток 4, 5 происходит их переключение со встречного включения (режим-измерение») на согласное включение (режим-контроль»). В режиме «контроль» с помощью делителя согласования 8 можно установить заданную величину рабочего и контрольного выходных сигналов. Технический результат: повышение надежности за счет возможности контроля исправности преобразователя. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения линейных перемещений.

Известен трансформаторный датчик перемещений [1], содержащий источник переменного напряжения, обмотки возбуждения, измерительную и компенсационную обмотки, узлы коммутации, управляемые внешним сигналом, блоком преобразования напряжений.

Недостатком указанного датчика является малый диапазон измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является преобразователь линейных перемещений [2].

Преобразователь содержит генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, блок питания датчика, подключенный к первичной обмотке дифференциально-трансформаторного датчика, вторичные обмотки которого соединены последовательно встречно и подключены на вход усилителя. Выход усилителя подключен на сигнальный вход устройства выборки-хранения. Выход устройства выборки-хранения подключен на вход аналого-цифрового преобразователя, выход которого через буферный каскад выведен на выход преобразователя. На управляющие входы устройства выборки-хранения и аналого-цифрового преобразователя подключен выход блока синхронизации. Выход синхронизации аналого-цифрового преобразователя подключен к синхровходу буферного регистра.

Недостатком преобразователя является то, что он не имеет возможности контроля собственной исправности.

Целью изобретения является повышение надежности путем контроля исправности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе линейных перемещений, содержащем блок питания датчика, дифференциально-трансформаторный датчик с первичной обмоткой возбуждения, первой и второй вторичными полуобмотками, генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, первый усилитель, устройство выборки/хранения, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к синхровходу устройства выборки/хранения, а второй выход - к блоку питания датчика, выход которого через первичную обмотку датчика подключен к шине нулевого потенциала, выход первого усилителя подключен к сигнальному входу устройства выборки/хранения, введены первый и второй узлы коммутации, блок управления узлами коммутации, второй усилитель, делитель согласования, состоящий из двух резисторов согласования и резистора нагрузки, причем первая и вторая вторичные полуобмотки дифференциально-трансформаторного датчика выполнены рабочей и компенсационной, выход блока управления узлами коммутации подключен к управляющим входам первого и второго узлов коммутации, вывод от начала рабочей вторичной полуобмотки соединен со входом первого узла коммутации, вывод от конца рабочей вторичной полуобмотки соединен со входом второго узла коммутации, вывод от конца компенсационной вторичной полуобмотки подключен к первому выходу первого узла коммутации и второму выходу второго узла коммутации, вывод от начала компенсационной вторичной полуобмотки подключен к нулевой шине преобразователя, второй выход первого узла коммутации подключен к первому выводу первого резистора делителя согласования, первый выход второго узла коммутации подключен к первому выводу второго резистора делителя согласования, а вторые выводы резисторов делителя согласования подключены на резистор нагрузки делителя согласования и вход первого усилителя, вход второго усилителя подключен на выход устройства выборки/хранения, а выход второго усилителя является выходом преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема преобразователя линейных перемещений.

Преобразователь линейных перемещений содержит дифференциально-трансформаторный датчик 3, состоящий из первичной питающей обмотки 2, двух вторичных полуобмоток 4, 5, подвижного якоря 15, закрепленного на объекте измерения, генератор тактовых импульсов 12, блок синхронизации 13, блок питания датчика 1, узлы коммутации 6 и 7 вторичных полуобмоток датчика 3, блок управления узлами коммутации 14, делитель согласования 8, первый усилитель 9, устройство выборки/хранения 10, второй усилитель 11. Выход генератора тактовых импульсов 12 соединен с входом блока синхронизации 13. Выход блока синхронизации 13 соединен с блоком питания датчика 1 и с синхровходом устройства выборки/хранения 10. Блок питания датчика 1 обеспечивает питание первичной питающей обмотки 2 датчика 3. Вход первого усилителя 9 подключен на выход делителя согласования 8. Выход первого усилителя подключен на измерительный вход устройства выборки/хранения 10. Выход устройства выборки/хранения 10 подключен на вход второго усилителя 11, а выход второго усилителя 11 является выходом преобразователя. Компенсационная вторичная полуобмотка 5 датчика 3 подключена одним выводом на нулевую шину и вторым выводом на первый выход 21 первого узла коммутации 6 и второй выход 19 второго узла коммутации 7. Рабочая вторичная полуобмотка 4 датчика 3 подключена одним выводом на входы первого 6 и второго 7 узлов коммутации. Второй выход 16 первого узла коммутации 6 подключен к первому выводу первого резистора делителя согласования 8. Первый выход 20 второго узла коммутации 7 подключен к первому выводу второго резистора делителя согласования 8. Вторые выводы резисторов согласования R1 и R2 подключены на резистор нагрузки R3 делителя согласования 8 и вход первого усилителя 9.

Преобразователь линейных перемещений работает следующим образом. Импульсы стабильной частоты с генератора тактовых импульсов 12 поступают на вход блока синхронизации 13, где из них формируются импульсы со скважностью Q=2 для синхронизации блока питания датчика 1 и короткие импульсы стробирования устройства выборки/хранения 10. В течение первого полупериода импульсов синхронизации в блоке питания датчика 1 формируется положительная полуволна синусоидального напряжения питания датчика, в течение второго полупериода - отрицательная.

Таким образом, блок питания датчика 1 обеспечивает питание первичной обмотки дифференциально-трансформаторного датчика 3 напряжением синусоидальной формы, синхронным с импульсами блока синхронизации 13, стабильность частоты которых определяется стабильностью генератора тактовых импульсов 12 и может быть достаточно высокой (например, применением кварцевого генератора). Синусоидальный сигнал подается на первичную обмотку 2 дифференциально-трансформаторного датчика 3, в которой возбуждаются магнитные потоки, наводящие ЭДС в рабочей 4 и компенсационной 5 полуобмотках. При перемещении подвижного ферромагнитного якоря 15 изменяются выходные напряжения в рабочей 4 и компенсационной 5 полуобмотках за счет изменения взаимной индуктивности между секциями первичной обмотки 2, рабочей 4 и компенсационной 5 полуобмоток. Сигналы с рабочей 4 и компенсационной 5 полуобмоток поступают на первый 6 и второй 7 узлы коммутации, где подключаются либо встречно (работает цепь делитель R1, R3, контакт 16, начало 17 обмотки 4, конец 18 обмотки 4, контакт 19, конец обмотки 5, начало обмотки 5, нулевая шина) при проведении измерений, либо согласно (работает цепи делитель R2, R3, контакт 20, конец 18 обмотки 4, начало 17 обмотки 4, контакт 21, конец обмотки 5, начало обмотки 5, нулевая шина) при проведении контроля.

Первый 6 и второй 7 узлы коммутации управляются блоком управления контроля 14 и подсоединяются к полуобмоткам 4 и 5 либо встречно при режиме «работа», либо согласно при режиме «контроль». С блока контроля сигналы (или рабочий с вывода 16, или контрольный с вывода 20), каждый через свой вход делителя напряжения 8 поступают на первый усилитель 9. После чего сигнал поступает на схему выборки/хранения 10, где по сигналу с блока синхронизации 13 происходит списывание амплитуды предыдущего периода синусоидального сигнала и запоминание амплитуды синусоидального сигнала настоящего периода. Далее сигнал поступает на второй усилитель 11 и с него на выход устройства.

При состоянии блока управления в режиме «работа» полуобмотки 4 и 5 включены последовательно встречно и происходит измерение положения ферромагнитного якоря 15, который подключен к объекту измерения, выходной сигнал зависит от настройки делителя R1, R3. При состоянии блока управления контроля 14 в режиме «контроль» полуобмотки 4 и 5 включены последовательно согласно и при изменении положения ферромагнитного якоря 15 изменения выходного сигнала практически не происходит, выходной сигнал остается фиксированным, зависящим только от настройки делителя R2, R3. В случае возникновения любой неисправности в схеме преобразователя линейных перемещений произойдет изменение выходного сигнала в режиме «контроль». Блок управления контролем 14 может быть включен в любое время: до измерений, в процессе измерений, после проведения измерений, в автоматическом режиме.

Т.о., предложенное техническое решение позволит повысить надежность преобразователя.

Источники информации

1. Авт.св. SU 1832177, опубл. 07.08.1993 г. Бюл. №29, МПК G01В 7/00.

2. Авт.св. SU 1702165, опубл. 30.12.1991 г. Бюл. №48, МПК G01В 7/00.

Преобразователь линейных перемещений, содержащий блок питания датчика, дифференциально-трансформаторный датчик с первичной обмоткой возбуждения, первой и второй вторичными полуобмотками, генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, первый усилитель, устройство выборки/хранения, выход генератора тактовых импульсов подключен к входу блока синхронизации, первый выход которого подключен к синхровходу устройства выборки/хранения, а второй выход - к блоку питания датчика, выход которого через первичную обмотку датчика подключен к шине нулевого потенциала, выход первого усилителя подключен к сигнальному входу устройства выборки/хранения, отличающийся тем, что в него введены первый и второй узлы коммутации, блок управления узлами коммутации, второй усилитель, делитель согласования, состоящий из двух резисторов согласования и резистора нагрузки, причем первая и вторая вторичные полуобмотки дифференциально-трансформаторного датчика выполнены рабочей и компенсационной, выход блока управления узлами коммутации подключен к управляющим входам первого и второго узлов коммутации, вывод от начала рабочей вторичной полуобмотки соединен со входом первого узла коммутации, вывод от конца рабочей вторичной полуобмотки соединен со входом второго узла коммутации, вывод от конца компенсационной вторичной полуобмотки подключен к первому выходу первого узла коммутации и второму выходу второго узла коммутации, вывод от начала компенсационной вторичной полуобмотки подключен к нулевой шине преобразователя, второй выход первого узла коммутации подключен к первому выводу первого резистора делителя согласования, первый выход второго узла коммутации подключен к первому выводу второго резистора делителя согласования, а вторые выводы резисторов делителя согласования подключены на резистор нагрузки делителя согласования и вход первого усилителя, вход второго усилителя подключен на выход устройства выборки/хранения, а выход второго усилителя является выходом преобразователя.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 48.
10.01.2013
№216.012.19e9

Датчик давления тензорезистивного типа с тонкопленочной нано- и микроэлектромеханической системой

Датчик давления с тонкопленочной нано- и микроэлектромеханической системой (НиМЭМС) предназначен для использования при воздействии нестационарных температур и повышенных виброускорений. Датчик давления тензорезистивного типа с тонкопленочной нано- и микроэлектромеханической системой (НиМЭМС)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472125
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a8b

Способ и устройство для цифрового сжатия и восстановления сигналов

Изобретение относится к области цифровой обработки сигналов и информационно-измерительной техники и может быть использовано для анализа, сжатия-восстановления и выделения информативных колебательных компонент сигналов в системах телеметрии, телеуправления и многоканальных системах сбора и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472287
Дата охранного документа: 10.01.2013
27.04.2013
№216.012.3b2d

Трансформаторный преобразователь угловых перемещений

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения угловых перемещений в авиационной технике, в том числе в различных цепях управления электротехнических, электромеханических устройств. Сущность: преобразователь содержит цилиндрический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480710
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.06.2013
№216.012.4e46

Способ изготовления микромеханического вибрационного гироскопа

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении микромеханических гироскопов для измерения угловой скорости. В способе изготовления микромеханического вибрационного гироскопа механическую структуру с крестообразными торсионами формируют из пластины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485620
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.54cf

Вихретоковый преобразователь перемещений

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность: преобразователь содержит керамический каркас 5, заключенный в керамический корпус преобразователя 2, измерительную 3 и компенсационную 4 катушки индуктивности, намотанные в пазах керамического каркаса 5. Катушки 3 и 4 идентичны по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487314
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.08.2013
№216.012.5e08

Способ изготовления тонкопленочного датчика давления

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к датчикам, предназначенным для использования в различных областях науки и техники, связанных с измерением давления в условиях воздействия нестационарных температур и повышенных виброускорений. При изготовлении тонкопленочного датчика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489693
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.61f3

Имитатор выходных сигналов тензорезисторов

Изобретение относится к технике метрологии для проверки и аттестации вторичных тензоизмерительных приборов. Техническим результатом является расширение диапазона задания напряжения разбаланса измерительных тензомостов за счет автоматического поддержания напряжения разбаланса, зависящего только...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490707
Дата охранного документа: 20.08.2013
20.08.2013
№216.012.6243

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения

Формирователь импульсов из сигналов индукционных датчиков частоты вращения относится к измерительной технике и может быть использован в системах автоматического измерения, управления и аварийной защиты, в состав которых входят датчики, вырабатывающие двухполярные сигналы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490787
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.09.2013
№216.012.68a8

Устройство для измерения давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давлений измерительными устройствами, построенными на базе тензорезисторных мостов. Устройство содержит тензорезисторный мост, входная диагональ которого подключена к его источнику питания, дифференциальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492439
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.11.2013
№216.012.7f39

Тензорезисторный преобразователь силы

Изобретение может быть использовано для измерения малых давлений с повышенной чувствительностью и точностью. Тензорезисторный преобразователь силы содержит упругий элемент, выполненный за одно целое с опорном кольцом. Упругий элемент выполнен с четырьмя сквозными отверстиями с поперечными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498242
Дата охранного документа: 10.11.2013
Показаны записи 1-6 из 6.
20.05.2013
№216.012.404c

Ракета-носитель

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке ракет-носителей. Ракета-носитель включает соединенный со второй ступенью многоразовый ускоритель с реактивной системой стабилизации и многократно используемые элементы. Многоразовый ускоритель состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482030
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.09.2013
№216.012.68a8

Устройство для измерения давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении давлений измерительными устройствами, построенными на базе тензорезисторных мостов. Устройство содержит тензорезисторный мост, входная диагональ которого подключена к его источнику питания, дифференциальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492439
Дата охранного документа: 10.09.2013
18.05.2019
№219.017.581d

Ракета-носитель

Изобретение относится к космической технике, в частности для использования в составе транспортных космических систем. Ракета-носитель содержит пакет из двух ступеней в составе центрального блока второй ступени и четырех боковых блоков первой ступени, установленных в плоскостях стабилизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002331550
Дата охранного документа: 20.08.2008
18.05.2019
№219.017.5861

Ракета космического назначения

Ракета космического назначения относится к космической технике и может использоваться как транспортное космическое средство для доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту. Ракета космического назначения содержит пакет ракетных блоков. Блоки содержат приборы систем управления, баки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002368542
Дата охранного документа: 27.09.2009
18.05.2019
№219.017.59b3

Отделяемый головной обтекатель ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для защиты полезных грузов (ПГ) при их совместной эксплуатации с ракетой-носителем (РН). Обтекатель (1) РН (2) имеет верхнюю биконическую (3, 29) и цилиндрическую (5), переходящую снизу в коническую (35) - части, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002428359
Дата охранного документа: 10.09.2011
18.05.2019
№219.017.59bc

Отделяемый крупногабаритный головной обтекатель ракеты-носителя

Изобретение относится к ракетно-космической технике. Головной обтекатель имеет верхнюю коническую со сферическим наконечником и нижнюю цилиндрическую части, содержащие две створки со стрингерами их продольного стыка и полушпангоутами их поперечного стыка с переходным отсеком ракеты-носителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002424953
Дата охранного документа: 27.07.2011

Похожие РИД в системе