Функциональный преобразователь

 

334524

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Заявлено 07.VI l 1.1970 (№ 1463906/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 30.ill.1972. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания ЗО.IV.1972

М. Кл. 6 Olr 19/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317,084(088,8) Авторы изобретения

M А, Лехтман, Б. Н. Фроймович и Т. Я. Шрайфельд

Завод «Виброприбор»

Заявитель

ФУН КЦИОНАЛЪНЫЙ П РЕОБРАЗОВА1 ЕЛЬ

Известные функциональные преобразователи, содержащие чувствительный к изменению магнитного поля элемент, например датчик Холла, и измерительный элемент, не обеспечивают решения квадратных уравнений, извлечения квадратного корня пз отношения двух электрических сигналов.

Предлагаемый преобразователь, с целью расширения его метрологических возможностей, снабжен полюсными вставками с поворотным устройством, образующими магнитное поле, в которое помещен чувствительный элемент, вынесенный за пределы подвижной системы измерительного элемента, выполненного в виде магнитоэлектрического логомера, и соединенный с противодействующей рамкой последнего.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый преобразователь (вид спереди); на фиг. 2 — вид преобразователя в плане и сечении по А-А. Подвижная система содержит вращающуюся 1 и противодействующую 2 рамки и датчик Холла 8. Датчик 3 вынесен за пределы рамок, скреплен с подвижной системой и помещен в магнитное поле, образованное полюсными вставками 4. Указанные вставки скреплены между собой промежуточной немагнитной деталью 5, являющейся элементом поворотного устройства (на чертеже не показано).

Подвижную систему охватывают полюсные наконечники б постоянного магнита (иа чертеже не показан). Подвижная система снабжена корректором нуля (на чертеже не

5 показан). Полюсные наконечники б (см. фиг. 1) имеют ступенчатый продольный профиль. Датчик 8 (см. фиг. 2) расположен вдоль поля параллельно плоскости вращающейся рамки 1, а противодействующая равтка 2 рас 0 положена перпендикулярно нолю.

Если на вращающуюся рамку подать сигнал 1р, на противодействующую — I ð, а на вход противодействующей рамки, — Ir, то в стационарном режиме уравнение подвижной

15 части можно записать:

+ — 1р Imp> 1т1т + н х (1) где F — противодействующий момент растя20 жек;

Ю1 и М2 — потокосцепление вращающейся и противодействующей рамок; соответственно К вЂ” постоянная, зависящая от свойств датчика.

Минимальное значение I.ð можно выбрать так, чтобы I. р, было значительно больше Ч . В этом случае уравненче (1) можно записать:

1т 1т оn - 1 I„pyl аa + Ip б| — — 0 ()

Уравнение (2) является квадратным

334524 уравнением относительно а, следовательно, зеркальный выход преобразователя, определяемый отклонением светового пятна на экране осциллографа, пропорционален корню этого уравнения. Если в уравнении (2) отсутствует сигнал, подаваемый в противодействующую рамку, У„р — — О, тогда

Откуда (4) (5) Обратная связь с выхода датчика может быть также заведена на вход вращающейся рамки; тогда уравнение движения подвижной части примет вид: (6) gFa = lay, — l„py .,ê + К/тфя.

В случае, если W ((l,р ., + Жт, отклонение подвижной части пропорционально отклонению од|ного сигнала к алгебраической сумме двух других: т. е. отклонение подвиж|ной части пропорционально корню квадратному из отношения двух сигналов. Если один из сигналов будет величиной постоянной, то таким преобразователем можно зарегистрировать либо корень квадратный из поданного электрического сигнала, либо корень квадратный из обратной величины сигнала соответственно. При этом электрический сигнал, снимаемый из соединения выхода датчика и входа противодействующей рамки, пропорционален отклонению подвижной системы и является электрическим выходом преобразователя.

Если выход рамки не заведен на вход противодействующей рамки, а на все три входа преобразователя поданы сигналы 1р, l,ð и

Ут соответственно, на выходе датчика появляется сигнал, пропорциональный отношению произведения двух токов к третьему:

Ур

l«t> т

Настройка такого преобразователя усложняется, так как требуется установить также противодействующую рамку в нулевое положение. Совмещение механического (когда момент, создаваемый растяжкой, равен нулю) и электрического (когда плоскость противодействующей рамки параллельна вектору напряженности магнитного поля) нулей противодействующей рамки осуществляется с помощью корректора .поворота системы.

Однако при этом плоскость датчика мо15 жет расположиться под некоторым углом к полю. Для совмещения плоскости датчика с вектором напряженности магнитного ноля, датчик помещен между полюсными вставками, которые скреплены между собой и связа20 ны с дополнительным поворотным устройством, обеспечивающим нужную ориентацию поля по отношению к датчику.

В итоге, с помощью корректора и поворотного устройства дополнительных полюсных

25 вставок, между которыми расположен датчик, обеспечивается совмещение нулей системы. При необходимости сохранения магнитной индукции во всем рабочем зазоре постоянной, полюсные наконечники могут быть выполнены со ступенчатым профилем.

Предмет изобретения

Функциональный преобразователь, содерЗ5 жащий чувствительный к изменению магнитного поля элемент, например датчик Холла, и измерительный элемент, отличающийся тем, что, с целью расширения метрологических возможностей преобразователя, он снабжен полюсными вставками с поворотным устрой40 ством, образующими магнитное поле, в которое помещен чувствительный элемент, вынесенный за пределы подвижной системы измерительного элемента, выполненного в виде магнитоэлектрического логометра, и соеди45 пенный с противодействующей рамкой последнего.

334524

Фиг. У 3 /

4 12 Ф

Фиг Г

Составитель Т. Веремейкина

Техред Т. Ускова Корректор Е. Михеева

Редактор А. Батыгин

3 . 177/ 91 аказ Изд, № 459 Тираж 448 Подписное в СР

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров

Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк фил. пред. «Патент»