Структурна схема приладу.
Опис
блоків, що входять у структуру.
Принцип дії товщиноміра полягає в реєстрації напруги з вимірювальної обмотки перетворювача (2), що виникає унаслідок зміни магнітного опору в ланцюзі «перетворювач- поверхня феромагнітної основи», малюнок 4.1. Живлення перетворювача здійснюється від генератора синусоїдальної напруги частотою 1 кГц (1). Вихідна напруга з вимірювальної обмотки перетворювача і еквівалентної котушки поступає на два ідентичні канали, в яких посилюються і детектуються.
1 Задаючий генератор
2 Блок обробки синусоїдального сигналу
3 Блок детектування
4 Аналого- цифровий перетворювач
5 Блок лінеаризації
6 Цифровий індикатор
7 Блок живлення
Після підсумовування інформаційного сигналу з частиною опорного (регулювання нуля), різносний сигнал поступає на вхід аналого - цифрового перетворювача (АЦП), що діє за принципом подвійної інтеграції. Лінеаризація залежності «вихідна напруга - цифровий код» здійснюється методом кусочно-лінійної апроксимації шляхом формування нелінійної опорної напруги АЦП. З метою підвищення стабільності роботи товщиноміра, опорна напруга формується з ЕДС вторинної обмотки еквівалентної котушки. Температурну погрішність датчика викликають два чинники: вплив температури навколишнього середовища на електронні компоненти драйвера/трансмиттера (така погрішність властива будь-якій схемі, що містить аналогові елементи), а також на активний опір котушки пробника і сполучних проводів. Зміна активного опору сполучного кабелю і активного опору котушки пробника під впливом температури навколишнього середовища викликає зміну добротності. Таку погрішність вельми складно компенсувати, оскільки важко відокремити корисну зміну добротності, що викликається переміщенням об'єкту контролю, від паразитного, викликаного впливом температури на кабель і пробник. У приведеному опису драйвера/трансмиттера використаний ряд оригінальних технічних рішень, що поєднують аналогові і цифрові компоненти. На малюнку приведена структурна схема драйвера.
Блок збудження виробляє імпульсний сигнал спеціального вигляду для збудження пробника, блок компенсації температурній погрішності стежить за величиной активного опору кабелю і котушки і у разі їх температурної зміни певним чином коректує параметри сигналу збудження, що практично повністю компенсує температурну погрішність. Блок виділення інформативного параметра здійснює виділення інформативного сигналу у момент часу відповідний найбільшій чутливості. Потім інформативна напруга запам'ятовується пристроєм вибірки-зберігання і зберігається до наступного виміру. Синхронізація роботи вище описаних блоків здійснюється блоком синхронізації. Частота формування сигналу збудження не менше 1 кГц. Отже, вимірювання відстані між торцем пробника і об'єктом відбувається не менше 1000 разів в секунду, що згідно теоремі Найквіста - Котельникова дозволяє вимірювати вібрацію з частотою до 0,5 кГц. Блок лінеаризації здійснює приведення нелінійної характеристики до вигляду у = kx. Фільтр нижніх частот пригнічує присутні в інформативному сигналі складові кратні частоті дискретизації. Необхідно відзначити, що фільтр не є обов'язковим функціональним елементом, оскільки важливий тільки для спектрального аналізу. В той же час спектроаналізатори, як правило мають власний вбудований ФНЧ. Формувач вихідної напруги здійснює посилення вихідного сигналу до заданої чутливості. Крім того здійснює прив'язку виходу до позитивного входу живлячої напруги, який в драйверах (невідомо по яких причинах) прийнято робити загальним дротом. Живлення товщиноміра здійснюється від акумулятора. За допомогою мережевого блоку живлення - зарядного пристрою, акумулятор заряжається. Можлива експлуатація товщиноміра із зарядним пристроєм від мережі змінного струму 220 В, частотою 50 Гц і за відсутності акумулятора у відсіку живлення. Конструктивно товщиномір складається з електронного блоку і зовнішнього перетворювача, що підключається до електронного блоку через роз'єм.