Куликовский Л. Ф., Конюхов Н. Е., Медников Ф. М.
Трансформаторные функциональные преобразователи с профилированными вторичными контурами
БИБЛИОТЕКА ПО АВТОМАТИКЕ
Выпуск 399
«ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА
1971
Редакционная коллегия: И. В. Антик, Г. Т. Артамонов, А. И. Бертинов, А. А. Воронов, Л. М. Закс, В. С. Малов, В. Э. Низе, О. В. Слежановский, Б. С. Сотсков, Ф. Е. Темников, М. Г. Чиликин, А. С. Шаталов.
Куликовский Л. Ф. и др. Трансформаторные функциональные преобразователи с профилированными вторичными контурами. Москва, издательство «Энергия», 1971. Библиотека по автоматике. Выпуск 399.
В книге изложены основы теории и расчета трансформаторных функциональных преобразователей с профилированными вторичными контурами, показаны пути увеличения точности и повторяемости характеристик преобразователей, описаны области их практического применения.
Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических работников, занимающихся вопросами проектирования информационно-измерительных и счетно-решающих устройств, а также может быть полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей.
Содержание книги
Трансформаторные функциональные преобразователи с профилированными вторичными контурами
Предисловие
Глава первая. Назначение трансформаторных функциональных преобразователей (ФП) и их структура
1-1. Основные требования к ФП
1-2. Классификация трансформаторных ФП
1-3. Функциональные преобразователи с распределенными электрическими параметрами
1-4. Функциональные преобразователи с распределенными магнитными параметрами
1-5. Основные конструкции трансформаторных ФП с профилированными вторичными контурами
Глава вторая. Основные расчетные соотношения для ФП трансформаторного типа
2-1. Аналитический метод расчета профиля вторичного контура
2-2. Графо-аналитический метод расчета профиля вторичного контура
2-3. Расчет профиля контура на цифровой вычислительной машине
2-4. Расчет профиля контура с учетом магнитных полей рассеяния
2-5. Примеры расчета степенных, экспоненциальных тригонометрических вторичных контуров
Глава третья. Методы увеличения точности и повторяемости характеристик ФП
3-1. Сравнительный анализ и выбор магнитной цепи трансформаторных ФП
3-2. Основные расчетные соотношения магнитной цепи ФП
3-3. Выбор оптимальных соотношений для элементов магнитной цепи ФП
3-4. Методы увеличения повторяемости характеристик преобразователей
Глава четвертая. Исследование точности и надежности трансформаторных ФП
4-1. Точность ФП и ее основные характеристики
4-2. Основная погрешность ФП
4-3. Дополнительные погрешности
4-4. Динамическая погрешность
4-5. Результаты экспериментального исследования ФП
4-6. Надежность трансформаторных ФП
Глава пятая. Области практического применений трансформаторных ФП
5-1. Автоматические измерительные устройства с функциональными преобразователями
5-2. Многоканальные суммирующие и множителыю-делительные устройства
5-3. Универсальный функциональный блок
5-4. Устройство совокупной переработки информации
5-5. Перспективы развития и создания новых конструкций трансформаторных ФП
Литература
Предисловие
В последнее время в связи с развитием систем автоматического управления технологическими процессами все большее распространение получают информационно-измерительные системы (ИИС). Это объясняется тем, что с помощью ИИС решается широкий круг задач: получение, переработка, хранение и выдача измерительной информации, что приводит в конечном итоге к оптимальному управлению технологическим процессом.
Информационно-измерительные системы независимо от типа основаны на использовании различных преобразователей. С помощью первичных преобразователей осуществляется тфеобразование разнородных физических величин — давления, температуры, расхода жидкости или газа, скорости, ускорения, плотности и т. п. — в физическую величину, удобную для передачи и последующей переработки.
Измерительная информация от первичных преобразователей подается на вход функциональных преобразователей (ФП), осуществляющих реализацию заданного алгоритма преобразования.
В настоящее время известно большое количество различных конструкций ФП, которые можно свести к грем основным группам: механические (различные зубчатые, кулачковые, шарнирно-стержне-вые и фрикционные устройства, коноиды со специальными профилями и т. д.); электромеханические (реостатные всех типов, емкостные, индуктивные, синус-косинусные машины, трансформаторные); электрические (полупроводниковые вентильные и ламповые электронные элементы, электронно-лучевые трубки со специальными экранами и т. д.).
Наибольшее распространение в ИИС получили электромеханические и электрические функциональные преобразователи.
В книге рассмотрены электромеханические функциональные преобразователи трансформаторного типа с профилированными вторичными контурами, имеющие определенные достоинства перед известными типами ФП. Основные конструкции трансформаторных ФП разработаны авторами в проблемной лаборатории при кафедре «Информационно-измерительная техника» Куйбышевского политехнического института и получили практическое применение в различных устройствах информационно-измерительной и вычислительной технике. К таким устройствам относятся системы телеметрического контроля и регистрации различных технологических параметров (давления, температуры, перемещения и т. п.), многоканальные суммирующие и множительно-делительные устройства, системы моделирования и совокупной переработки информации. В книге достаточно подробно изложены методы расчета профилированных вторичных контуров, предназначенные для получения требуемой функциональной зависимости, показаны пути увеличения точности и повторяемости характеристик преобразователей.
Приведенные методы расчета могут быть широко использованы при конструировании новых типов функциональных преобразователей.
Авторы заранее выражают свою признательность читателям, которые вышлют в адрес редакции замечания и пожелания по данной книге.
Глава первая.
НАЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ (ФП) И ИХ СТРУКТУРА
1-1. Основные требования к ФП
Функциональные преобразователи нашли широкое применение в информационно-измерительных системах для решения задач внешней линеаризации, т. е. по преобразованию нелинейных зависимостей, подаваемых на вход информационно-измерительной системы от первичных измерителей (датчиков) в линейные; внутренней линеаризации, т. е. по устранению нелинейных зависимостей, возникающих между входными и выходными величинами самого функционального преобразователя вследствие его внутренних свойств или условий работы.
Необходимость в такой линеаризации возникает, например, при нагрузочном режиме работы преобразователя:
- по преобразованию функциональной зависимости одного вида в функциональную зависимость другого вида;
- по выполнению различных математических операций по переработке измерительной информации в соответствии с заданным алгоритмом.
На практике часто встречаются случаи сочетания перечисленных преобразований, например внешняя линеаризация выполняется одновременно с внутренней и т. д.
Для нормальной работы ФП в информационно-измерительных системах (ИИС) они должны преобразовывать разнородные физические величины в одну физическую величину, связанную с входными величинами определенной математической зависимостью, например преобразование температуры, давления, скорости перемещения и т. д. в общую выходную величину, являющуюся электрическим напряжением.
Они должны обладать универсальностью, т. е. воспроизводить практически любые функциональные зависимости без изменения конструкции преобразователя. Сюда же относится возможность применения ФП не только для переработки, но и для получения информации, что позволяет значительно упростить ИИС.
Обязательным условием является как повторяемость характеристик, так и широкий класс воспроизводимых знакопеременных функций как монотонных, так и немонотонных.
Важно обеспечить воспроизведение заданной функции в большом интервале изменения аргумента с соблюдением точности воспроизведения функции.
Необходимо, чтобы ФП имели технологичность конструкции и были надежны.
Известные в настоящее время ФП — реостатные, емкостные, индуктивные и т. д. — не удовлетворяют всему комплексу перечисленных требований и позволяют решать в основном специализированные задачи. В связи с этим разработка новых типов ФП является весьма актуальной задачей.
Скачать книгу "Трансформаторные функциональные преобразователи с профилированными вторичными контурами". Москва, Энергия, 1970
|
