Многооборотный бесконтактный потен-циометр

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски н

Социалистические

Республик 834542 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06, 12. 78 (21) 2693735/21 с присоединением заявки М (5l)N. Кл.

G 0l R 17/20

Гееударетвенный камнтет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.81. Бюллетень ЛЬ 20

Дата опубликования описания 02.06.81 но делам нзебретеннй н открытей (53) ЯК 621.3) 6. .8(088.8) (72) Авторы

{54) МНОГООБОРОТНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ПОТЕНЦИОМЕТР

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании устройств компенсационного типа для измерения постоянного тока.

Известны многооборотные бесконтакт" ные потенциометры, содержащие неподвижный магнитопровод, который охва чен витками неподвижных обмоток, и центральный подвижный магнитопровод с ферромагнитным диском и обмот10 наин на центральной части (! )., Однако они обладают узким диапазоном измерения.

Известен также многооборотный бес15 контактный потенциометр, который содержит цилиндрический неподвижный магнитопровод с расположенной на нем измерительной обмоткой, центральный магнитопровод с компенсирующей обмоткой и дополнительные обмотки, попарно размещенные в отверстиях крайних стержней неподвижного магннтопровода, соединенные по мостовой схеме (2).

Однако такое устройство характеризуется недостаточной чувствительнос- . тью в области малых токов и низкой помехоустойчивостью от внешних воздействий.

Наиболее близким к предлагаемому является многооборотный бесконтактный потенциометр, где в качестве нульиндикатора, используется элемент Холла (ЭХ ), позволяющий измерять компенсационным методом постоянные токи 3 ).

Недостатки этого потенциометра за-. ключаются в нестабильности параметров ЭХ от температуры и от внешних магнитных полей, нелинейности статическйх характеристик и невысокой точности измерения.

11ель изобретения — повышение точности и расширение диапазона измерений в области мальж токов.

Указанная цель достигается тем, что в известном многооборотном бесконтактном потенциометре, содержащем две секции магнитньж систем с неподвилй3 8345 ными измерительными и подвижными компенсирующими обмотками, магнитопро; водами и нуль-индикаторами, каждая секция магнитных систем снабжена дополнительными подмагничивающими обмотками, а в качестве нуль-индикатора использованы преобразователи ядерного магнитного резонанса (ЯМР ..

На фиг. 1 изображена конструктивная схема предлагаемого устройства; щ на фиг. 2 — электрическая схема устройства.

Иногооборотный бесконтактный потенциометр с ЯИР состоит из центрального ферромагнитного стержня 1 со спи 15 ральной винтовой канавкой, двух неподвижных полых ферромагнитных стаканов 2 и 3, закрепленных на изолирующем основании 4 так, чтобы между ними свободно вращался ферромагнитный диск 5.

На левой и правой частях потенциометра находится по одной секции входной обмотки 6, подмагничивающей обмотки 7 и подвижной компенсирующей обмотки 8, Перемоточное устройство компенсирую- д щей обмотки содержит изолирующий каркас 9 со спиральной винтовой канавкой, установленной во .вращающемся ферромагнитном диске. Синхронное вращение каркаса 9 вокруг своей оси и одновремен- зо иа вокруг оси "0-0" неподвижного центрального ферромагнитного стержня обеспечивают четыре одинаковых шестерен" ки 10 и два водила 11. Электрические выводы секции компенсирующей обмотки 8,. секций обмоток 6 и 7 выведены за пределы стаканов 2 и 3, а левая и правая секции компенсирующей обмотки 8 в каркасе 9 соединены между собой. Преобразователи ЯИР 12 установ- 40 лены между основаниями полых стаканов 2 и 3 и торцами стержня 1 при помощи держателя 13. Секции обмотки 6, а также обмотки 8 соединены последовательно и встречно. 45

В

Принцип работы многооборотиого бесконтактного потенциометра с ЯИР заключается в сравнении магнитных потоков Ф и Ф1,создаваемых измеряемыми и компенсирующими ампервитками 1 и 1 в магнитной системе потенциометра.

Измерительные обмотки 6 с числом витков Ю» подключаются к источнику измеряемо го TGKcL 3», а компенсирующие

1 обмотки 8.с числом витков ЪЦк — к источнику стабилизированного постоянного тока 3<. Подмагничивающие обмотки 7 с числом витков Ц уодключаются

42 4

lIc стабильному источнику и создают в магнитной системе постоянный магнитный поток Ф который при отсутствии

IKAа измеряемого постоянного тока 1 раздеХ ляется поровну между левыми и правыми секциями магнитной системй так, как показано пунктиром со стрелками на фиг. I.

В этом случае на выходе каждой секции ЯИР появляется сигнал с частото" "Л - "о fI, = о которы .одает ся на вход смесителя "С" (фиг. 2).

Из-за последовательного и встречного включения подмагничивающей обмотки на входе и выходе смесителя результирующая частота равняется нулю,т.е.

Р

В этом случае F< = 3 M< = О. Так

I к - к P, с - с где ٠— число одновременно навиваК

1 емых витков компенсирующих обмоток.

При подаче измеряемого постоянного тока Д в обмотку gf» в секциях магнитной системы создаются магнитные потоки Ф „и Ф (Ф Ф + Ф»п). Поток

Ф„„ в левой секции вычитается из потока подмагничивающега поля Ф„„(Ф "

Ф вЂ” Ф „), а в первой секции поток Ф» складывается с потоком подмагничивающего поля Фщ=(Фп = Фп,+ Ф ).

На выходе левого преобразователя

ЯИР устанавливается частота

-кЬФ, а на выходе правого — Ц 10+

+кап. В этом случае a@p, Ф„иьФп Фп, так как Ф „Ф1,п= О. Частоты Х и п смешиваются в смесителе С, и на.его выходе создается напряжение с частотой f,,пропорциональное по величине измеряемому току 3„ . Частота р преобразуется в преобразователе

ПЧТ в ток, который усиливается усилителем У и подается на реверсивный двигатель РД (фиг. 2}, вращающий подвижную часть многооборотного бесконтактного потенциометра на угол oL; прн котором выполняются условия ра- венства магнитных потоков Фх и Ф,, т.е. Фх Ф1,, что соответствует УФ=О.

В этом случае, учитывая то, что Ф» =

Р 3»%/» и Ф1 = F = JI 1ô lM можно к к получить линеййую зависимоМ угла поворота подвижной части потенциометра от измеряемого тока 31 в виде Q M» 3g. Отсюда видно, ч1 о

2< к » к каждому значению измеряемого тока 1к соответствует определенный угол поворота подвижной части потенциометра.

834542 6 мотками, а в качестве нуль-индикатора использованы преобразователи ядерного магнитного резонанса.

Формула изобретения

Многооборотный бесконтактный по- тенциометр, содержащий две секции магнитных систем с неподвижными измерительными и подвижными компенсирую- . щими обмотками, магнитопроводами и нуль-индикаторами, о т л и ч а ю— щ и Й с я тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона 10 измерений в области малых токов, каж-, дая секция магнитной системы снабжена дополнительнымн подмагничивающими обИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 206705, кл . 21 d 1954.

2 ° Авторское свидетельство СССР № 474750, кл. 6 01 и 17/20, 1959.

3. Авторское свидетельство СССР

¹ 289419, кл. 21 с1, 1954 r. - прототип

834542 (Рие. 2

Составитель Н. Сменов

Редактор Н. Без одная Тех ед А.Бабинец КорректорГ. Назарова

Заказ 4095 68 Тираж 732 Подписное

BHHHIIH ГосуДарственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Иосква, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4