Трансформаторный преобразователь перемещении

33 ОИЗ ОПИСАНИЕ ИЗОБЕЕТЕНИЯ К АВТОРО(ОМУ СВИДЕГЕДЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республиквисимое от авт. свидетельстваЗаявлено 19,1,1970 (Лтв 1397790/18 МПК 6 010 5/2 риоритет Комитет пв деламизобретений и откры УДЫ, 531, 4,083.8(088,8 публиковяно 26.И.1971. Вюллетень Ь ата опубликования описднпя 17.1 Х.19 при Совете Министр СССР.лтикон 5 НИТЕЛЬ ТРЛНСФОРМАТОРНЬ 1 й ПРЕОЬРАЗОВЛТЕЛ 1 ПЕРЕМЕЩЕНИЙ с присоединением заявкиВ области автомя гики и вычислительной техники известны трансформаторные преобразователи перемещений, содержащие магнитопровод броневого типа, на среднем стержне которого размещена обмотка возбуждения, 5 а основание среднего стержня расширено и образует воздушный зазор, в котором расположены две последовательно и встречно вклоченцые секции подвижной вторичной обмотки. 10Описываемое устройство отличается от известных тем, что в цем секции подвижной вторичной обмотки расположены под углом друг к другу и охватывают магцитопровод в области рабочего зазора. 15Это ИОЗВОЛ 5 ет пОВысить Г 10 мехозащищснность и обеспечить независимость сигнала наводки От НООзкен 5 я е 0 подВижноЙ асти.1(роме того, с целью обеспечения взаимозаменяемости по углу сдвига фаз между током 20 возбуждения и выходной э.д.с, при серийном производстве над основанием магнитонронода, несущем средний стержень, жестко укреплена упругая пластина с регулировочцым винтом, 25На чертеже представлен предлагаемый преобразователь.Трансформаторный преобразователь состоит из магнитопровода 1 броневого типа, кольцевая часть которого выполнена в виде 30 тр 5 моуОлшОЙ р;мки, д рябои здз 01 об 1 тяЗОВян рясцирсццьм снобо;нь м концом укороченного среднего стержня.Няд основанием магнитопровода, несущим средний стержень, установлена пластина 2, концы котороЙ жестко связаны с малыми ребрами кольцевой части мдгнитопровода.В центре пластины имеется резьбовое отверстие с винтом 5. 1-1 а среднем стержне мягнитопроводд обмотка возбуждения 4. Вторичная ОбмОтея д состоит 1 з дВух Одина.Оных последовательно и встречно соединенных секций, расположенных под углом друг к друг и охватывающих основание мягнитопровода в области рабочего зазора,При включешш переменцого цдпр 5 жс ния ня обаОтк возбждения 4 ноз 5 икдет мднигный поток, который проходит цо среднему стержню, раветнляется симметрицо н левукправу 0 части мдгнитопровода 1, проходит по нижнему основанию, ответвляясь В зазор, и замыкается через рдсширеппяй конец среднего стержня. В области рабочего зазор и - дукция постоянная вследствие иосто 5 цсгв длины магнитного пути по воздуху, что обеспечивает в нижнем основании постоянство градисцтд мапппцого поток, причем при переходе через центр симметрии градиент меняет знак, Если точка пересечения средних витков секций вторичной обмотки 5 совпадаетс центром симметрии основания маг итопровода 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 отсутстВует. Когда ВГоричная обмотка 5 сдвинута 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 У 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 Л, 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 Х,У, но параллельно ХОЛ (или У,Л), то при любых углах э.д.с, наводки на выходе отсутствует.Когда внешнее поле действует параллельноХОУ, 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 по ля, 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, перпендикулярную 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 взаимозаменяе. мость выпускаемых изделий, значительно расширяет область их использования и упрощает аппаратуру, воспринимающую выходной сигнал преобразователей 60 Предмет изобретения1, 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 максимальнаяпомехозащищенность достигается, если форма витков обеих секций в плоскости Х,У косо симметрична относительно точки их пересечения, что легко выпоЛнимо практически.В описываемом устройстве необходимоезначение фазы выходной э,д.с, мохкет быть получено путем ввинчивания винта 3 в пла стину 2. При этом верное основание магнитопровода 1 деформируется, расширенный конец среднего стержня приближается к выходному основанию, а рабочий зазор уменьшается, оставаясь плоскопараллельным, вследст вие чего постоянство индукции в зазоре сохраняется, Изменение зазора вызывает изменение его магнитного сопротивления, а следовательно, и фазовых соотношений в преобразователе. Для обеспечения взаимозаменяемо сти по фазе производственные допуски на изготовление элемента магнитопровода должны назначаться так, чтобы при любом сочетании фактических размеров начальное 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 крутизны, 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 оста.ются постоянными, Обе регулировки могутСоставитель Л. Г. Иванова Текред Е. Борисова Корректор . Б. Бадылама Редактор Е. В, Семанова Заказ 2515/18 Изд.1085 Тирак 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раугиская паб., д. 45 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, отличаюи 1 ийся 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.1 ватывают магнитопровод в области рабочего зазора.2. Преобразователь по п, 1, отличающийсятем, что, с целью обеспечения взапмозаменяе 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.