Диференціальний індуктивний вимірювач циклічних лінійних переміщень

Винахід відноситься до галузі приладобудування, зокрема до пристроїв призначених для вимірювання лінійних переміщень електричними методами. Відомий електромагнітний вимірювач переміщення який складається з датчика лінійних переміщень, що має робочу і компенсаційну котушки; генератора синусоїдальної напруги; підсилювача потужності; випрямлячів змінного струму, суматора; масштабного підсилювача; пристрою відтворення інформації [Двигателестроение №4, 1991г. стр.27...28]. Недоліком цього вимірювального приладу є його нездатність до вимірювання швидких циклічних переміщень. Винаходом ставиться завдання підвищення точності вимірювання циклічних переміщень, а також перехідних процесів при роботі електромагнітних і гідравлічних клапанів або інших аналогічних пристроїв, що мають зворотно-поступальний рух. Поставлене винаходом завдання досягається тим, що диференційний індуктивний вимірювач циклічних переміщень, який складається з датчика лінійних переміщень, генератора змінного струму, підсилювача потужності, випрямлячів змінного струму, суматора, масштабного підсилювача, пристрою відтворення інформації, згідно винаходу вимірювач має стабілізований генератор, двонапівперіодний лінійний синхронний детектор, фільтр нижніх частот з малою постійною часу, лінійний піковий детектор з періодичним оновленням інформації і пристрої відтворення і аналізу інформації: цифровий вольтметр, осцилограф, комп'ютер. Структурна схема приладу зображена на Фіг. Диференційний індуктивний вимірювач циклічних лінійних переміщень складається з генератора 1, диференціального індуктивного датчика лінійних переміщень 2, диференційного підсилювача 3, масштабного підсилювача 4, двохнапівперіодного лінійного синхронного детектора 5, фільтра нижніх частот з малою постійною часу 6, лінійного пікового детектора 7, фазообертача 9, компаратора 15, формувача імпульсів 10, ключа 12, генератора 13 і пристроїв відтворення і аналізу інформації: цифрового вольтметра 8, осцилографа 11, комп'ютера 14. Диференційний індуктивний вимірювач циклічних лінійних переміщень працює наступним чином. Генератор 1 створює стабілізоване по амплітуді напруження живлення індуктивного датчика 2. З виходу датчика на вхід диференційного підсилювача 3 надходить напруга пропорційна величині зміщення датчика (сигнал вимірювання). На виході датчика є також напруга викликана втратами в датчику (паразитний сигнал). Зсув фази між сигналом вимірювання і паразитним сигналом становить 90°. Далі сигнал вимірювання і паразитний сигнал через масштабний підсилювач 4 надходять на синхронний детектор 5. Напруга генератора 1 через фазообертач 9 надходить на компаратор 15 і далі на формувач імпульсів 10, який формує дві послідовності імпульсів зміщені між собою на 180°. Ці імпульси, як опорні, надходять на синхронний детектор 5. Зсув фаз між сигналом вимірювання і опорним сигналом становить 0° і 180°. Це досягається завдяки наявності фазообертача 9. При надходженні на вхід синхронного детектора 5 сигналу вимірювання і паразитного сигналу, на його ви ході отримується напруга пропорційна зміщенню датчика, а паразитний сигнал буде дорівнювати нулю. Після проходження детектора корисний сигнал через фільтр 6 надходить на вхід осцилографа 11 і комп'ютера 14 для вимірювання і обробки циклічних переміщень і їх перехідних процесів. З виходу фільтра 6 сигнал вимірювання надходить також на вхід пікового детектора 7, а далі на вхід цифрового вольтметра 8 для вимірювання амплітуди переміщення. Генератор 13 служить для періодичного оновлення інформації на виході пікового детектора 7 ш допомогою ключа 12. Вимірювач має високу стійкість до зовнішніх електричних і магнітних впливів.