Гипроуглегормаш»

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 08.VI1.1965 (№ 1016907, 26-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 17.VI1.1968. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 19. IX.1968.с,л, 74b, 8104

МПК 6 08с

УДК 531,14.083.8:681. .325 (088.8) Комитет по делам иэобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

А, А. Каралвс

Институ «ГИ ПРОУГЛ ЕГОРМАШ»

Заявитель

ОДИНАРНЫЙ ИНДУКТИВНЬ!Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I„L„= 1М к з

R2 R4 (2) Известны одинарные индуктивные преобразователи с П-образным магнитопроводом, на котором расположены включенные последовательно-встречно первичная и компенсационная обмотки.

Описываемый преобразователь отличается от известных тем, что в нем компенсационная обмотка зашунтирована регулируемым активным сопротивлением. Это позволяет упростить конструкцию и улучшить ее регулировочные качества.

Кроме того, в описываемом преобразователе, с целью обеспечения нулевого выходного сигнала при полной компенсации паразитной взаимоиндуктивности, компенсационная обмотка включена в одно плечо моста на активных сопротивлениях, соединенного последовательно с первичной обмоткой и параллельно регулируемому активному сопротивлению.

На фиг. 1 дана принципиальная схема описываемого преобразователя с регулируемым сопротивлением; на фиг. 2 — принципиальная схема этого преобразователя с мостовой схемой, включенной параллельно регулируемому сопротивлению.

Преобразователь содержит магнитопровод

I, входную обмотку 2, компенсационную обмотку 8, регулируемое сопротивление Лт, включенное параллельно компенсационной обмотке 8.

Преобразователь (фи-. 2) содержит мостовую схему, собранную на активных сопротивлениях R> Rs и R, в одно из плеч которой включена компенсационная обмотка 8.

Относительно источника питающего напряжения U первичная и .компенсационная обмотки включены встречно, причем мостовая схема питается через последовательно с ней включенную первичную обмотку. Выходной

10 сигнал U,„„ñíèìàåòñÿ с диагонали моста.

Нулевое значение выходного сигнала (U,„„

=О) имеет место при равновесии моста по активным сопротивлениям и выполнении равенства где I и 1„— соответственно ток в обмотках

2,и 8;

I „— индуктивность обмотки 8;

Af — взаимная индуктивность обмоток преобразователя.

Условие равновесия мостовой схемы по акTHBHbDI c0IIpoTHBëåíèÿì при R, = с: описывается уравнением

222200

М 1 к 2 +1

R3+ R4

М к

1+—

R4

45 50

55 где RÄ вЂ” активное сопротивление компенсационной обмотки 8.

При этом уравнение (1) может быть представлено выражением или с учетом уравнения (3) — выражением

Как видно из уравнений (2) и (3), отсутствие напряжения на выходной диагонали мостовой схемы (U» = О) при Я, = с может быть обеспечено соответствующим изменением двух активных сопротивлений схемы, причем условие равновесия может быть обеспечено для любого возможного расположения контролируемой детали относительно магнитопровода преобразователя.

Обозначим величину рабочего зазора, соответствующую нулевому выходному сигналу (Ь „,к, —. О) буквой бо. При отклонении контролируемой детали от положения, соответствующего рабочему зазору, нарушается равенство (1), .и на выходной диагонали моста появляется напряжение, отличное от нуля (U,„„+ 0) . Как видно из равенства (1), в зависимости от того, увеличилось при этом М или уменьшилось относительно значения М (соответствующего зазору 6 ), выходной сигнал меняет фазу на 180 .

Таким образом, предлагаемый преобразователь в одинарном исполнении обеспечиваег фазочувствительный выход, зависящий от знака (направления) отклонения контролируемой детали от равновесного значения, соответствующего 6q.

При эксплуатации предлагаемого преобразователя может возникнуть необходимость регулировки величины рабочего зазора 60, как с целью компенсации влияния находящихся вблизи от датчика магнитных материалов, так и в связи со специальным его применением.

В этих условиях, целесообразно уравновесить мост по активным сопротивлениям при изготовлении в заводских условиях. Для этого необходимо иметь переменным лишь одно из сопротивлений R>, R> или R4, которое после регулировки жестко фиксируется.

Регулировка же величины бо при этом может осуществляться сопротивлением (см.

35 фиг. 1), шунтирующим мостовую схему, так как при его изменении не нарушается равновесие моста по активным сопротивлениям (условия равновесия (2) и (3) при этом независимы).

Полученные выражения (1), (2) и (3) справедливы для линейной цепи. TBK как магнитные сердечники индуктивных преобразователей имеют нелинейные параметры, а питающее напряжение обычно содержит высшие гар моники, возможно уравновешивание выходного напряжения только по основной гармонике.

При уравновешанном преобразователе на его выходе имеется напряжение высших гармоник, наиболее ярко из которых выражена третья.

Обычно действующее значение напряжения высших гармоник не превышает 20 — 30 мв.

Однако в тех случаях, когда требуется повышенная точность нулевого значения выходного напряжения, необходимо г;одавление высших гармоник. С этой целью может быть использован фильтр нижних частот или синхронный детектор с регулируемой избирательностью. В последнем случае одновременно с подавлением высших гармоник решается вопрос определения фазы выходного сигнала.

В ряде случаев, когда точность, обеспечиваемая мостовой схемой включения компенсационной обмотки, не вызвана необходимостью, компенсация Мц может быть осуществлена и без мостовой схемы. Для обеспечения уравнения (1) достаточно одного регулируемого активного сопротивления Р4, включаемого параллельно к компенсационной обмотке 8. При этом упрощается электрическая схема преобразователя.

Предмет изобретения

1. Одинарный индуктивный преобразователь с П-образным магнитопроводом, на котором расположены включенные последовательно-встречно первичная и компенсационная обмотки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения регулировочных качеств, в нем компенсационная обмотка зашунтирована регулируемым активным сопротивлением.

2, Преобразователь по п. 1, от гичающийся тем, что, с,целью обеспечения нулевого выходного сигнала при полной компенсации паразитной взаимоиндуктивности, B нем компенсационная обмотка включена в одно плечо моста на активных сопротивлениях, соединенного последовательно с первичной обмоткой и параллельно регулируемому активному сопротивлению.

Редактор Л. А. Утехина

Составитель А. Г. Йванова

Техред Л. Я. Левина Корректор В. В. Крылов»

Заказ 270477 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2