В. С. ГОЛЬДМАН и Ю. И. САХАРОВ

Техника измерений неэлектрических величин электрическими методами достигла в настоящее время высокого уровня развития. Различные по своей физической природе величины, поступая на вход специальных устройств, преобразуются ими в напряжение переменного или постоянного тока, а также в частоту, фазу или период электрических колебаний.

Широкое распространение получили индуктивные первичные преобразователи линейных перемещений. Они просты по конструк­ции, надежны в работе и обладают значительной универсальностью, так как йменно перемещение является параметром, который харак­теризует обширный класс неэлектрических величин: давление, рас­ход, вибрацию, температуру и т. д. Перемещение характеризует также качество обработки поверхности деталей и является входной величиной в системах автоматического контроля размеров.

Индуктивные датчики используются с различными измеритель­ными схемами: дифференциальными, мостовыми, логометрическими. Большой класс составляют У|тмйст£| с ча<жотным преобразова­нием сигнала, в которыхч. д?хчщ^элементом частотно-зави­симой цепи. Изменение ^apa^eWff дІтц^а^впосредственно влияет на частоту собственных* колеба*ІМ*атой цепи.

Настоящая работа посвящена ^рассмотрению устройств с индук­тивным первичным элементом, в которых управляемые частотно­зависимые цепи работают в режиме автоколебаний. Такие устрой­ства будем в дальнейшем называть индуктивно-частотны­ми преобразователями. Это определение указывает на тип датчика и на способ преобразования сигнала, поступающего с него на вход измерительной схемы.

Индуктивно-частотные преобразователи относятся к классу ге­нераторных электромеханических преобразователей (в отличие от генераторных преобразователей, управляемых током или напряже­нием).

Классификация генераторных преобразователей представлена ниже. Приведенная классификация указывает место индуктивно­частотных преобразователей среди ^других генераторных преобразо­вателей.

Обычно при рассмотрении генераторных преобразователей главное внимание уделяется емкостным [JI. 1] или токовихревым приборам [Л. 2]. Эти приборы в данной работе рассматриваться не будут.

Некоторые сведения о построении генераторных преобразова­телей с переменной индуктивностью имеются в {JI. 35, 36]. Однакоподробный анализ зтих преобразователей отсутствует, и примеры использования их в конкретных измерительных приборах единичны.

Индуктивно-частотные преобразователи могут быть выполнены как с аналоговым, так и с дискретным выходом. Настоящая работа посвящена в основном рассмотрению индуктивно-частотных преоб­разователей с аналоговым выходом, имеющих ряд преимуществ по

сравнению с другими аналоговыми измерительными устройствами.

В настоящее время имеет место тенденция развития дискрет­ных измерительных систем. В работе рассмотрены основные поло­жения проектирования индуктивно-частотных преобразователей с дискретным выходом, однако более детальное исследование этих вопросов выходит за рамки настоящей работы. Авторы надеются рассмотреть их в дальнейшем.

При построении индуктивно-частотных преобразователей необ­ходимо в комплексе решать вопросы обеспечения высокой стабиль­ности электронного измерительного генератора, установления крите­риев для выбора конструкции первичного элемента, а также обес­печения высоких динамических свойств и миниатюрности первичного преобразователя. В связи с использованием ферритов в качестве материала для магнитопроводов датчиков существенной становится оценка свойств различных неметаллических ферромагнетиков в переменных магнит­ных полях, обоснование оптимального выбора материала первич­ного элемента и установление дестабилизирующих факторов.

Весьма важным является вопрос линеаризации характеристики преобразователя по частоте на значительном участке перемещений подвижного элемента и рассмотрение особенностей работы измери­тельных дискриминаторов в схемах преобразователей с аналоговым выходом.

Некоторые из перечисленных вопросов нашли отражение в раз­ных работах, но рассматриваются в них без учета специфических требований, возникающих при проектировании устройств измери­тельной техники. Задачей авторов являлось не только обобщение разрозненных сведений, необходимых для разработки индуктивно - частотных преобразователей. Значительная часть материала бази­руется на результатах проводившихся в течение ряда лет работ по выбору и обоснованию измерительных схем с индуктивно-частот­ными преобразователями, а также их расчету и практическому при­менению.

В последних главах книги приведены электронные схемы, кон­струкции датчиков и технические характеристики приборов с индук­тивно-частотными преобразователями для контроля различных па­раметров в промышленности, биологии и медицине. Все приборы сгруппированы по их назначению. Описания приборов сопровожда­ются необходимыми сведениями о специфике контроля того или иного параметра.

Авторы выражают благодарность канд. техн. наук Н. М. Ста - робинскому за тщательный просмотр рукописи и ряд ценных за­мечаний.