Трансформаторный преобразователь перемещений

 

П1) 60l56I

ОПИСАНИЕ

И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх республнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.06.75 (21) 2139872/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 21.03.78 (51) Ч К1 г 6 01 В 7/04

Государственный комитет

Совета Инннстров СССР по делам нзабретеннй н открытий (53) УДК 531,717 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. В. Ломаев и А. A. Штин

Ижевский механический институт (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для,контроля перемещений в различных областях техн и,к и.

Известны преобразователи дифференциально-трансформаторного типа (1).

Характерной особенностью их является наличие двух трансформаторов с воздушными зазорами и подвижного экрана, расположенного в этих зазорах. Первичные обмотки трансформаторов соединены параллельно и подключены к источнику переменного напряжен ия. Вторичные обмотки соединены дифференциально и подключены к детектору. При перемещении экрана меняются коэффициенты передачи тран сформаторов, а следовательно, и напряжение на выходе детектора.

Недостаток таких преобразователей состоит в их низкой чувствительности.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является трансформаторный преобразователь перемещений, содержащий основную и дополнительную первичные обмотки, соединенные параллельно, дифференциально включенные основную и дополнительную вторичные обмотки, измерительный подвижной экран, соединяемый с исследуемым объектом и расположенный в пространстве между первичными и вторичными обмотками, источник питания, выход которого подключен к первичным обмоткам, и блок формирования выходного сигнала, сш нальный вход которого подсоединен к основной вторичной обмотке. Выход блока формирования выходного сигнала является выходом преобразователя (2).

Недостатком этого преобразователя является сравнительно невысокая чувствительность, обусловленная малой крутизной характеристики.

Цель изобретения — повышение чувств|ительности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен фазосдвигающей цепью, включенной между выходом источника питания и основной первичной обмоткой, а опорный вход блока формирования выходного сигнала подключен к общей точке основной .и дополнительной вторичных обмоток.

20 На чертеже приведена функциональная схема трансформаторного преобразователя перемещений.

Предлагаемый трансформаторный преобразователь персмещенпй содержит источник

2ь 1 питания, фазосдвпгающую цепь 2 (наприм pp,,êîíëåíñàòîð а), основную,3 и дополнительную 4 первичные обмотки, измерительный подвижной экран 5, основную 6 и дополнительную 7 вторичные обмотки и блок 8 формирования выходного сигнала.

6О1561 общей точкой вторичных обмоток. Влияние помех на цепь вторичных обмоток при этом значительно меньше, чем на цепь первичных обмоток, Кроме того, при таком соединении происходит частичная компенсация помех. Изменение фазы на линейном участке характеристики преобразователя составляет примерно +45 .

Данный трансформаторный преобразователь перемещения выгодно отличается от известных аналогичных устройств повышенной чувствительностью в сочетании со всеми преимуществами дифференциально-трансформаторных датчиков. Наиболее целесообразно использование его в качестве вторичного измерительного преобразователя в датчиках усилия.

Формула изобретения

Трансформаторный преобразователь перемещений, содержащий основную и дополнительную пер вичные обмотки, дифференциально включенHûå основанную и дополнительную вторичные обмотки, измерительный подвижной экран, соединяемый с исследуемым объектом и расположенный в пространстве между первичными и вторичными обмотками, источник питания, выход которого подключен к дополнительной первичной обмотке, и блок формирования выходного сигнала, сигнальный вход которого подключен к основной вторичной обмотке, а выход блошка формирования

Bblxogного сигнала является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен фазосдвигающей цепью, включенной между выходом источника питания и основной первичной обмоткой, а опорный вход блока формирования выходного сигнала подключен к общей точке основной и дополнительной вторичных обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Голубев A. М., Ефимов Б. В. Миниатюрные индукционные преобразователи малых перемещений. «Приборы и системы упра вления», 1972, № 5, с. 22 — 24.

2. Авторское свидетельство СССР № 364958, кл. G 08 С 9/04, 1971.

Основная первичная обмотка 8 подключена к выходу источника 1 питания через фазосдвигающую цепь 2, а дополнительная первичная обмотка 4 — непосредственно. Измерительный подвижной экран,5 расположен в пространстве между первичными и вторичными обмотками и связали с исследуемым объектом. Вторичные обмотки б и 7 включены дифференциально. Сигнальный вход блока 8 формирования выходных сигналов подключен к основной вторичной î „6, опорный вход блока 8 формирования выходных сигналоз — к общей "î÷êå основной б и дополнительной 7 вторичных обмоток, а его выход является выходом преобразователя.

Трансформаторный преобразователь перемещений работает следующим образом.

Источник /,питания вырабатывает переменное напряжение, поступающее на первичные обмотки 8 и 4, причем х основной первичной обмотке 3 напряжение подается через фазосдвигающую цепь 2. При перемещонии измерительного подвижного экрана 5 в направлениях, указанных стрелками, во вторичных обмотках б и 7 происходит перераопре- 25 деление энергии и амплитуда суммарного (разностного) сигнала поступает на сигналь ный вход блска 8 формирования выходных оигналов. B .качестве опорного напряжения для блока 8 формирования выходного сигна- ЗО ла используется напряжение в общей точке катушек считывания. Изменение фазы этого напряжения незначительно (менее 2 ) в рабочем диапазоне перемещений и пропорционально перемещению экрана. Таким образом, 35 линейность характеристики при этом пра ктически не ухудшается.

Фазосдвигающая цепь 2 вносит, разбаланс между фазами и амплитудами .выходных напряжений считывающих элементов, вследст- 40 вие чего фаза суммарного напряжения на вторичных обмотках приобретает стабильность в области минимального его значения, причем на некотором участке с на прямо про порциональна перемещению экрана. Крутизна зави- 45 симости фазы суммарного напряжения от перемещения экрана достигает 4 — 6 эл. град/ якм.

Для преобразования фазового сдвига в на пряжение или ток опорный вход блока 8 50 формирования выходного сигнала соединен с