Исследование и разработка системы программного обеспечения процесса проектирования индуктивных измерительных приборов

• Автор: Семин, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Принципы построения индуктивных измерительных

преобразователей (ИИП) перемещений.

1.1. Обобщенная структурная схема и состав базовых

элементов ИИП.

1.2. Варианты схемной реализации.

1.3. Особенности расчета и проектирования.

1.4. Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. Структурно-математические модели ИИП.

2.1. Структурно-математические модели для статического
режима измерений.
2.2. Структурно-математические модели для динамического
режима измерений.
2.2.1. Передаточная функция ИИП.
2.2.2. Длительность переходного процесса.
2.2.3. Амплитудно-частотная характеристика третьего
порядка.
2.3. Структурно-математические модели для возмущенного
режима измерений.
2.3.1. Факторы, вызывающие погрешность ИИП.
2.3.2. Основные расчетные формулы.
2.3.3. Учет погрешности от нелинейности статической
характеристики ИИП.
2.4. Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. Расчет параметров и характеристик базовых элементов

3.1. Расчет параметров и характеристик индуктивных
преобразователей с переменной величиной и
площадью воздушного зазора.
3.1.1. Расчет параметров и характеристик преобразователя 74 с переменной величиной воздушного зазора.
3.1.2. Расчет параметров и характеристик преобразователя 86 с переменной площадью воздушного зазора.
3.2. Расчет параметров и характеристик индуктивных
преобразователей соленоидного типа.
3.3. Расчет параметров и характеристик схем включения

3.4. Расчет параметров и характеристик корректирующих 107 звеньев.
3.4.1. Расчет параметров и характеристик корректора 107 статической точности ИИП.
3.4.1.1. Расчет статической характеристики 107 функционального преобразователя напряжения.
3.4.1.2. Кусочно-линейная аппроксимация статической 113 характеристики функционального преобразователя напряжения.
3.4.1.3. Выбор элементной базы и схемы функционального 115 преобразователя напряжения.
3.4.1.4. Расчет параметров функционального 120 преобразователя напряжения.
3.4.2 Расчет параметров и характеристик корректора
динамической точности ИИП.
3.4.2.1. Определение передаточной функции
динамического корректирующего звена.
3.4.2.2. Выбор элементной базы динамического 130 корректирующего звена.
3.4.2.3. Расчет параметров динамического 131 корректирующего звена.
3.5. Выводы по третьей главе.
ГЛАВА 4. Система программного обеспечения процесса
проектирования ИИП.
4.1. Структура и содержание.
4.2. Интерфейс.
4.2.1. Окно заставки
4.2.2. Основное окно программы.
4.2.3. Главное меню.
4.3. Выводы по четвертой главе.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.
ПРИЛОЖЕНИЕ!
ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4.
ПРИЛОЖЕНИЕ 5.

Полагая, как и ранее, к = -е = - получим уравнение,

связывающее погрешность от нелинейности статической характеристики прибора с выходными параметрами ПИП
(1 + 2ун)
2 = — я2 [і о+ «(7+ос)],

(2.20)
где значения ц и а вычисляются по формулам (3.33) и (3.32) соответственно. Полагая в этом уравнении <ф = 0,1 (что в случае использования ДЗИП дает унзип = 9,8 %), ун < 0,1 % и полагая Унпип = Унзип = 9,8 %, находим ун =5, 85%. Следовательно, переход от датчика с переменной величиной воздушного зазора (ДЗИП) к датчику с переменной площадью зазора (ДПИП) при сохранении типа схемы включения (ПРСМ) может приводить к существенному росту погрешности от нелинейности статической характеристики ИИП и, как следствие, необходимости включения в схему прибора корректирующего звена со специально подбираемой статической характеристикой (см. раздел 3.4.1).
На рис.2.4 показаны графики демонстрирующие зависимость максимальной приведенной погрешности от нелинейности статической характеристики ИИП, построенного по схеме ДПИП + ПОСМ, от параметров а и ц ПИП для случая К = 1, 1= 1 (т.е. равноплечей мостовой схемы).
На рис.2.5 для того же диапазона варьируемых параметров ПИП а и ц показаны графики, демонстрирующие соответствующие значения унпип (рис.2.5, а) и с12 (рис.2.5,Ь). Из приведенных рисунков следует, что для уменьшения погрешности от нелинейности статической характеристики ИИП, построенного по схеме ДПИП + ПРСМ необходимо уменьшать а и ц и увеличивать К и
Полученные результаты и выводы практически не изменяются, если используется включение ДПИП в последовательносимметричную мостовую схему (ПОСМ).