Магнитоэлектрический измерительный механизм

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ)1

РЕСПУБЛИК

1 А1 (19) (И) (5!)4 G Ol R 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ легающие к sasopy поверхности магнитной системы выполнены в виде секторов с одинаковой дугой, причем плоскость каркаса перпендикулярна поворотной оси, а длина дуги секторов каркаса и прилегающих к зазору поверхностей магнитной системы выбирается из соотношения (1): где с4

R п

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3711922/24-21 (22) 22.03,84 (46) 30.05.87. Бюл. Р 20 (71) Производственное объединение

"Краснодарский ЗИП" (72) В. И. Ефименко (53) 317.621.044(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1084684, кл. G О1 R 5/02, 26.07.82.

Пятин Ю. М. Проектирование злементов измерительных приборов. И..:

Высшая школа, 1977, с. 67-74. (54)(57) ИАГНИТОЭ1П .КТРИЧЕСкий изжРИТЕЛЬНЫЙ 1ЖХАНИЗИ, содержащий магнитную систему и рамочный каркас с указателем и катушкой на поворотной оси, одна из боковых сторон которого размещена в зазоре магнитной системы, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем рамочный каркас и при8+ 2и 48+ 2п — длина дуги сектора каркаса; полный угол отклонения указателя, — высота зазора между стороной каркаса и прилегающими к зазору поверхностями магнитной системы; — радиус сектора каркаса; †.ширина каркаса.

1 13

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при изготовлении индикаторов постоянного и выпрямленного токов или напряжений с углом отклонения не более 90 и нуль-индикаторов.

Целью изобретения является повышение чувствительности магнитоэлектрического механизма при одновременном повышении его надежности за счет уменьшения полей рассеяния магнита.

На фиг. 1 показан предлагаемый измерительный механизм, вид сбоку; на. фиг. 2 — то же, вид сверху, Измерительный механизм содержит постоянный магнит 1, П-образный магнитопровод 2, соединенный с одним из полюсов магнита 1 и образующий воздушный зазор 3 с другим полюсом магнита l. В воздушном зазоре 3 частично размещена проволочная катушка 4, намотанная на металлическом каркасе 5, выполняющем одновременно функции демпфера. Каркас 5 укреплен на поворотной оси 6, несущей указатель 7, Поворотная ось 6 установлена перпендикулярно полюсам 8 и 9 постоянного магнита 1. Площадь воздушного зазора 3, а также сечение магнита 1 в плоскости, перпендикулярной оси 6, имеют форму сектора с дугой с, незначительно превышающей „ полный угол отклоненияюс„ указателя 7.

При этом более 0,9 длины стороны 10 каркаса 5 находится в воздушном зазоре 3 при любом положении указателя.

Измерительный механизм работает следующим образом.

При поступлении измеряемого тока, в катушку 4 она стремиться расположиться так, чтобы суммарное электромагнитное поле было наибольшим. В зависимости от направления тока сектор катушки .4 стремится совместиться с сектором постоянного магнита 1 или выйти иэ воздушного зазора 3, Вращающий.момент при этом уравновешивается противодействующим моментом, создаваемым известным способом, например спиральными пружинами или ленточными растяжками.

Вращающий момент определяется следующим образом: а

М = IwB — = IwB — > (2) р йм, 2, где  — индукция в зазоре 3;

w — число витков в катушке 4; . — измеряемый ток.

14271

f0

2

Иэ формулы (2) следует, что М может быть увеличен эа счет увелйчения, например, числа витков w беэ снижения индукции В и ограничения надежности прибора.

Указатель 7 размещают вдоль биссектрисы угла дуги сектора каркаса

5, что значительно снижает массу балансировочных грузов, последнее способствует повышению чувствительности механизма. Магнитопровод 2 выполняют в виде цельной пластины иэ магнитомягкого материала.

Поскольку дуга сектора воздушного зазора 3 равна дуге сектора каркаса, то из условия, что одна из радиальных сторон 10 каркаса 5 находится в зазоре 3 при любом положении указателя, следует, что другая радиальная сторона находится полностью вне воздушного зазора. Вследствие возможного смещения указателя от заданного положения и магнитной системы вследствие допусков, а также наличия полей рассеяния, необходим оп" ределенный запас по превышению длины дуги сектора каркаса над углом поворота. В то же время черезмерное превышение недопустимо, так как приводит к увеличению диаметра среднего витка катушки 4 и увеличению ее входного сопротивления, т,е. ухудшению одной иэ важных характеристик измерителя. Оптимальной с точки зрения повышения чувствительности механизма является длина дуги сектора каркаса согласно выражению (1), В известном устройстве, где каркас охватывает магнитопровод, длина среднего витка, обусловливающая омическое сопротивление катушки и каркаса, определяется сечением магнитопровода; для уменьшения омического сопротивления катушки, являющегося важной характеристикой, и для уменьшения сопротивления каркаса с целью повышения эффективности демпфирования.требовалось бы уменьшить сеченне магнитопровода, что привело бы к снижению индукции в зазоре и, следовательно,чувствительности, В предлагаемом магнитоэлектрическом измерительном механизме сечение магнитопровода не связано с длиной среднего витка катушки и каркаса, вследствие чего повышается чувствительность, упрощается конструкция измерительного механизма и уменьша3 131 ется трудоемкость его сборки. Кроме того, уменьшаются поля рассеяния магнита, что также приводит к росту чувствительности. При равенстве размеров известного и предлагаемого ,механизмов вращающий момент, со4271 4 здаваемый известньи устройст— вом (a - 3- п - (8 + n)

6 ™

5 т.е. значительно меньше

1314271

Составитель С. Шумилишская

Редактор А. Лежнина Техред Л.Олийнык Корректор С. Черни

Заказ 2209/46

Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4