Трансформаторный преобразователь перемещении

 

3IOII3

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от а вт. свидетельства №

Заявлено 19.1.1970 (¹ 1397790/18-34) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 26.VII.!971. Вюллетень № 23

Дата опубликования описания 17.1Х.1971.")"1ПК 6 0ld 5/20

Комитет пв делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УД(с, 531.! 4.083.8(088,8) Автор изобретшгня

В. Н. Ж<лтико13

3;1янитель

ТРЛНСФОРМАТОРНЬ! Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В области автома гики и вычислительной техники известны трансформаторные «реобразователи перемещений, содержащие магнитопровод броневого типа, на среднем стерж«е которого размещена обмотка возбуждения, а основание среднего стержня расширено и образует воздушный зазор, в котором расположены две последовательно и встречно включенные секции подвижной вторичной обмотки. 10

Описываемое устройство отличается от известных тем, что в нем секции «одвижной1 вторичной обмотки расположены под углом друг к другу и охватывают магнитопровод в области рабочего зазора. 15

3ТО позволяет IIOBbICHTb 51омехозащHIllCHность и обеспечить независимость сигнала наводки 0Т «01!Ожения е1.0 подвиж«ОЙ 1(асти.

1(роме того, с цель1о обеспечения взаимозаменяемости по углу сдвига фаз между током 20 возбуждения н выходной э.д.с. «ри серийном производстве над основанием магнитонронода, несущем средний стержень, жестко укреплена упругая пластина с регулировочным винтом. 25

На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.

Трансформаторный преобразователь cîстоит из магнитопровода 1 броневого типа, кольцевая часть которого выполнена в виде 30 пр51моъ! О:IыlОЙ рамки, а р»60 1«11 3»3()j) Ооразован расширенным с1)ободным концом укороченного среднего стержня.

Над основанием магнито«ровода, несущим средний стержень, установлена пластина 2, концы которой )IlccTHQ связаны c ill» IblMH ребj)Hми кольцевоЙ част«м»гнитонровода.

В центре пластины имеется резьбовое отверстие с винтом 8. 1-1а среднем стержне магнитопровода обмотка нозбужденпя 4. ВторичОбмотк 1 i) cÎcTo«T «3 /BE x одинаковых

H0cëBäoBàTåëbHo н встречно соединснныx секний, расположенных нод углом друг к другу и охватывающих oc«îâ;líèB магнитопровода в области рабочего зазора.

При включении переменного Ha«p)I)«all«5» возб) il gE H«51 4 н03«11кает магHHTныЙ «Ото), который «1)оходн 1 Но среднем стержню, раветнляется симметрично н левук) правую части м1)г5|итопровода 1, проходит но нижнему основанию, ответвляясь в зазор, и замыкается через расширенный конец среднего стержня. В области рабочего зазор» нндукцня постоянная вследствие но To>1«cтн» длины магиптного пути нo ноздуx), ITQ обеспечивает в нижнем основ»«ни «остоянс гво градиента маппп ног0 поток», причем при переходе через центр симметрии градиент мои 1еТ знак. Если точка пересечения средних

I3I1T oB секций вторичной обмотки " совпадает с центром симметрии основания магнитопровода 1, то каждая секция пронизывается одинаковыми и встречно направленными потоками, и э.д.с. как в каждой из них, так и в целом на выходе преобразователя отсутстКогда B of)H | H обмотка, ) сдвин1 та вдоль оси Х, каждая ее секция пронизывается одинаковыми по модулю частичными потоками нижнего основания магнитопровода 1, в секциях заводятся э.д.с., которые складываются, и выходной сигнал становится отличным от нуля. Вследствие постоянства градиента индукции по оси Y выходной сигнал пропорционален смещению, если контуры витков плоские.

При необходимости получить функциональную зависимость выходного сигнала от измеряемого перемещения, витки вторичной обмотки 5 должны иметь конфигурацию, соответствующую заданной функции. Для измерения угловых перемещении витки вторичной обмотки 5 должны быть намотаны по дуге :" спирали Архимеда. Фаза выходной э.д.с. в любом случае не зависит от величины смещения и инвертируется только при переходе через нулевое положение.

Если в области расположения преобразователя существует равномерное переменное магнитное поле помехи, вектор напряженности которого параллелен оси Х, то внешний магнитный поток пронизывает обе секции вторичной обмотки в одном направлении. Соответствующие э.д.с. равны друг другу, а встречное включение секций обеспечивает их взаимную компенсацию. Если вектор потока внешнего поля параллелен оси У, то этот поток пронизывает незащищенные магнитопроводом части секций вторичной обмотки 5 и наводит одинаковые э.д.с., которые аналогичным образом взаимно компенсируются. Та часть внешнего потока, которая проходит по стали магнитопровода, не вызывает дополнительной выходной э.д.с., так как пронизывает витки обеих секций в одном направлении. Поток помехи, параллельный оси Z, не может вызвать э.д.с. в витках вторичной обмотки 5, потому что плоскости витков параллельны потоку. Если вектор потока внешнего поля действует наклонно к плоскости ХОУ, но параллельно ХОЛ (или YpZ), то при любых углах э.д.с. наводки»а выходе отсутствует.

Когда внешнее поле действует параллельно

ХОУ, но под произвольным углом к осям Х и

У, то секции вторичной обмотки 5 пронизываются разными потоками в зависимости от площадей проекций контуров их витков на плоскость, перпендикулярную вектору внешнего поля. Наведенные в секциях э.д.с. лишь частично компенсируются, и на выходе преобразователя э.д.с. наводки будет пропорциональна напряженности поля помехи и разности указанных площадей. Максимальное значение э,д.с. наводки в выходном сигнале соответствует такому направлению внешнего поля, когда его вектор параллелен плоскости витков одной из секций, т. е. когда эта секция не пронизывается внешним потоком. При всех других направлениях внешнего поля э.д.с. наводки меньше этого значения за с ст уменьшения проекции контуров витков па плоскость, перпендикулярн ю вектору поля, и явления компенсации от встречного включения секций, Во всех случаях сигнал наводки остается неаизмепным при любых значениях

10 выполняться на заводе-заготовителе, что обеспечивает функциональную взаимозаменяемость выпускаемых изделий, значительно расширяет область их использования и упрощает аппаратуру, воспринимающую выходной

55 сигнал преобразователей

Предмет изобретения

1. Трансформаторный преобразователь псремещений, содержащий магнитопровод броневого типа, на среднем стержне которого

65 измеряемого перемещения и может быть скомпенсирован в цепи последующей обработки выходного сигнала преобразователя.

Кроме того, в реальных конструкциях контур

15 витков вторичной обмотки 5 представляет собой узкую вытяжную петлю, вследствие чего охватываемый ею внешний поток будет незначительным даже при больших напряженностях поля помехи, что также обеспечивает

20 повышенную помехозащищенность преобразователя.

В функциональном варианте максимальная помехозащищенность достигается, если форма витков обеих секций в плоскости ХОУ косо25 симметрична относительно точки их пересечения, что легко выпоЛнимо практически.

В описываемом устройстве необходимое значение фазы выходной э.д.с. мохкет быть получено путем ввинчивания винта 3 в пла30 стину 2. При этом верное основание магпитопровода 1 деформируется, расширенный конец среднего стержня приближается к выходному основанию, а рабочий зазор уменьшается, оставаясь плоскопараллельным, вследст35 вие чего постоянство индукции в зазоре сохраняется, Изменение зазора вызывает изменение его магнитного сопротивления, а следовательно, и фазовых соотношений в преобразователе. Для обеспечения взаимозаменяемо40 сти по фазе производственные допуски на изготовление элемента магнитопровода должны назначаться так, чтобы при любом сочетании фактических размеров началыюе значение рабочего зазора было больше заданного. При

45 сборке преобразователя с помощью регулировочного устройства, установленного в сборочном приспособлении, можно изменять угол между секциями вторичной обмотки для получения заданного значения кру тизны, 50 после чего найденный угол фиксируется, например, путем склеивания секций. При этой регулировке фаза выходной э.д.с. не меняется, так как параметры магнитной цепи остаются постоянными. Обе регулировки могут

Составитель Л. Г. Иванова

Текред Е. Борисова Корректор Jl. Б. Бадылама

Редактор E. В. Семанова

Заказ 2515/18 Изд. ¹ 1085 Тира к 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раугиская паб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 размещена обмотка возбуждения, а основание среднего стержня расширено и образует воздушный зазор, в котором расположены две последовательно и встреччо включенные секции подвижной вторичной обмотки, отличаюи1ийся тем, что, с целью повышения помехозащищен ности и ооеспечения независимости сигнала наводки от положения его подвижной части, секции подвижной вторичной обмотки расположены под углом друг к другу и о.1ватывают магнитопровод в области рабочего зазора.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения взапмозаменяе5 мости по углу сдвига фаз между током возбуждения и выходной э.д.с. при серийном производстве, над основанием магнитопровода, несущем средний сгержень, жестко укреплена упругая пластина с регулировочным

10 винтом.