RU1803850C

RU1803850C - Eddy-current device

Info

Publication number: RU1803850C
Application number: SU904886935A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Борисович Красинский; Виктор Николаевич Буров
Original assignee: Д.Б.Красинский и В.Н.Буров
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1993-03-23

Abstract

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть ис- пол зовано в системах управлени и контрол параметров неферромагнитных изделий и их перемещений. Цель - повышение точности измерени и чувствительности к контролируемому параметру за счет устранени вли ни токов утечки электронных ключей на вихретоковый преобразователь. С помощью блока тестировани , замыка на тестовую катушку 7 поочередно комплексные сопротивлени 20, 21, 22 (т.е. управл электронными ключами 17,18, 19), тестовый сигнал формируетс на измерительной катушке 6. Величина сопротивлени подбираетс такой, что при коммутации сопротивлени 20 изменение сигнала на катушке 6 было незначительным (адиативный тест). Величину второго сопротивлени 21 подбирают такой, чтобы величина сигнала на измерительной катушке изменилась в не- сколько раз (мультипликативный тест). Третье сопротивление 22 подбирают таким, чтобы сигнал на измерительной катушке находилс в середине измер емого диапазона (дл проверки линейности функции преобразовател ). 2 ил. (/ СThe invention relates to a control and measuring technique and can be used in control systems and control of parameters of non-ferromagnetic products and their movements. The goal is to increase measurement accuracy and sensitivity to a controlled parameter by eliminating the influence of leakage currents of electronic keys on the eddy current transducer. Using the testing unit, locking to the test coil 7 alternately complex resistances 20, 21, 22 (i.e. controlling electronic keys 17,18, 19), the test signal is generated on the measuring coil 6. The resistance value is selected such that when switching the resistance 20, the signal change on coil 6 was negligible (adiative test). The value of the second resistance 21 is selected so that the value of the signal on the measuring coil changes several times (multiplicative test). The third resistance 22 is selected so that the signal on the measuring coil is in the middle of the measured range (to check the linearity of the converter function). 2 ill. (/ WITH

Description

Фи3.1Fi3.1

Изобретение относитс к контрольно- измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управлени и контрол параметров неферромагнитных изделий и их перемещений .The invention relates to a control and measuring technique and can be used in automated control systems and control parameters of non-ferromagnetic products and their movements.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени и чувствительности к контролируемым параметрам.The aim of the invention is to increase the accuracy of measurement and sensitivity to controlled parameters.

На фиг.1 представлена структурна схема устройства; на фиг.2 - эквивалентна схема вихретокового преобразовател .Figure 1 presents a structural diagram of a device; figure 2 - equivalent circuit eddy current transducer.

Вихретоковое измерительное устройство (фиг.1) содержит последовательно соединенные генератор 1, формирователь 2, усилитель 3 мощности, вихретоковый преобразователь 4, состо щий из возбуждающей катушки 5 индуктивности, измерительной катушки 6 индуктивности и тестовой катушки 7 индуктивности, второй усилитель 8, синхронный детектор 9, анало- го-цифровой преобразователь 10, цифровой контролер 11 (в качестве которого можно использовать универсальный контролер Электроника МС 2702), соединенные последовательно первый регистр 12, цифроа- налоговый преобразователь 13, фазовращатель 14, первый вход которого соединен с вторым выходом формировател 2 импульсов, а выход с вторым входом синхронного детектора 9, второй регистр 15, вход которого подключен к цифровому контролеру 11, а выход к входу управлени второго усилител 8, блок 16 тестировани , состо щий из тестовой катушки 7 индуктивности , первого 17, второго 18 и третьего 19 электронных ключей и первой 20, второй 21, и третьей 22 нагрузок, имеющих комплексное сопротивление, причем первые выводы каждой из нагрузок 20, 21, 22 соединены вместе и подключены к первому выводу тестовой катушки 7, а вторые выводы нагрузок 20,21,22 соединены с выходами первого 17, второго 18 и третьего 19 электронных ключей соответственно. Входы электронных ключей 17, 18, 19, соединены вместе и подключены к цифровому контроллеру 11 и к второму выводу тестовой катушки 7 индуктивности . Блок 23 вывода информации подключен к цифровому контроллеру 11.The eddy current measuring device (Fig. 1) contains a series-connected generator 1, driver 2, power amplifier 3, eddy current converter 4, consisting of an exciting inductor 5, a measuring inductor 6 and a test inductor 7, a second amplifier 8, a synchronous detector 9 , analog-to-digital converter 10, digital controller 11 (which can be used as a universal controller Electronics MS 2702), connected in series to the first register 12, digital-tax converter 13, phase shifter 14, the first input of which is connected to the second output of the pulse generator 2, and the output with the second input of the synchronous detector 9, the second register 15, the input of which is connected to the digital controller 11, and the output to the control input of the second amplifier 8, testing unit 16 consisting of a test inductor 7, the first 17, second 18 and third 19 electronic keys and the first 20, second 21, and third 22 loads having complex resistance, the first terminals of each of the loads 20, 21, 22 are connected together and connected us to test the first terminal of the coil 7, and the second load terminals 20,21,22 are connected to the outputs of the first 17, second 18 and third 19 electronic switches respectively. The inputs of the electronic keys 17, 18, 19 are connected together and connected to the digital controller 11 and to the second output of the test inductance coil 7. The information output unit 23 is connected to the digital controller 11.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

Генератор 1 формирует синусоидальный сигнал посто нной частоты, код которой определ етс цифровым контроллером 11. С выхода генератора 1 сигнал поступает на формирователь 2 и через усилитель мощности 3 на возбуждающую катушку 5 вихретокового преобразовател 4, С второго выхода формировател 2 сигнал поступаетThe generator 1 generates a constant frequency sinusoidal signal, the code of which is determined by the digital controller 11. From the output of the generator 1, the signal is supplied to the former 2 and through the power amplifier 3 to the exciting coil 5 of the eddy current transducer 4, From the second output of the former 2 the signal is received

на фазовращатель 14, управл емый цифровым контроллером с помощью включенных последовательно первого регистра 12 и цифрраналогового преобразовател 13. Сto the phase shifter 14, controlled by a digital controller using the first register 12 and the digital-analog converter 13 connected in series

фазовращател 14 сигнал поступает на второй вход детектора 9. На первый вход синхронного детектора поступает усиленный сигнал с измерительной катушки 6. Второй усилитель 8 управл етс цифровым контроллером через второй регистр 15. С выхода синхронного детектора 9 через аналого- цифровой преобразователь 10 сигнал поступает на цифровой контроллер, а затем после обработки на блок 23 вывода информации.The phase shifter 14 receives a signal at the second input of the detector 9. The amplified signal from the measuring coil 6 is supplied to the first input of the synchronous detector. The second amplifier 8 is controlled by a digital controller through the second register 15. From the output of the synchronous detector 9, the signal is transmitted to the digital-to-digital converter 10 the controller, and then after processing to the information output unit 23.

С помощью блока тестировани замыкани на тестовую катушку 7 поочередно комплексные сопротивлени 20,21,22 (т.е. управл электронными ключами 17, 18, 19) тестовый сигнал формируетс на измерительной катушке 6. Причем величина сопротивлени подбираетс таким образом, что при коммутации сопротивлени 20 изменение сигнала на катушке 6 было незначительным (адиа- тивный тест). Величину второго сопротивлени 21 подбирают таким образом, чтобы величина сигнала на измерительной катушке изменилась в несколько раз (мультипликативный тест). Третье сопротивление 22 подбираетс таким образом, чтобы сигналUsing the testing unit of the short circuit to the test coil 7, alternately complex resistances 20,21,22 (i.e., driving electronic keys 17, 18, 19) are generated, the test signal is generated on the measuring coil 6. Moreover, the resistance value is selected so that when switching the resistance 20, the change in the signal on coil 6 was insignificant (admixture test). The value of the second resistance 21 is selected so that the value of the signal on the measuring coil changes several times (multiplicative test). The third resistance 22 is selected so that the signal

на измерительной катушке находилс в середине измер емого диапазона (дл проверки линейности функции преобразовател ).on the measuring coil was in the middle of the measuring range (to check the linearity of the converter function).

Предполагаемое устройство позвол етThe proposed device allows

увеличить точность измерений за счет устранени вли ни токов утечки электронных ключей на вихретоковый преобразователь. Введение дополнительно трех коммутируемых нагрузок, имеющих комплексное сопротивление , а так же тестовой катушки электрически не св занной с измерительной , позвол ет производить коррекцию в процессе измерени , что ведет к увеличению точности измерений. Применение перестраиваемогогенератора синусоидальных сигналов позвол ет проводить измерение в широком диапазоне частот , что позвол ет расширить область применени устройства.to increase the accuracy of measurements by eliminating the influence of leakage currents of electronic keys on the eddy current transducer. The introduction of three additional switched loads having complex resistance, as well as a test coil that is not electrically connected to the measuring coil, allows for correction during the measurement process, which leads to an increase in the measurement accuracy. The use of a tunable sine wave generator allows measurements to be taken over a wide frequency range, which allows the scope of the device to be expanded.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A eddy current device comprising a serially connected generator, a pulse shaper, a power amplifier, a eddy current transducer consisting of three inductors, an amplifier and a synchronous detector, the output connected to the second input of the last phase shifter, the input of which is connected to

the second output of the pulse shaper, the first register and the digital-to-analog converter connected in series, the output of which is connected to the control input of the phase shifter, the second register, the output connected to the control input of the amplifier, the analog-to-digital converter, the digital controller and the information output unit, and the testing unit consisting of the first, second and third electronic keys and a test inductor, which is also included in the eddy current transducer, and the second output d digital controller coupled to inputs of first and second registers, characterized in that, in order to increase the accuracy and sensitivity Measurements were controlled parameter generator configured

controlled, and the testing unit is made with an additional three loads having complex resistance, the first terminals of the loads are combined and connected to the first terminal of the test coil, and the second terminals of the loads are connected respectively to the output of the first, second and third electronic keys, the first inputs of the latter are combined and connected to

the second terminal of the test inductor, and the control inputs of the electronic keys are connected respectively to the third, fourth and fifth outputs of the digital controller, the second output of which is connected to the control input of the generator, and the output of the synchronous detector is connected to the input of the analog-to-digital converter.