Преобразователь лектрических сигналов в перемещение

ОП ИСАЙИ Е ИЗОБРЕТЕН Ия 111 455284 Союз Советских Социалистических Республик(32) Приоритет -с присоединением заявки Мэ -51) М.Кл. С 01 г 5 02 сударственныи комитетавета 1 иилистров СССРво делам изобретений 53) УДК 621.314.26(088.8) 0.12,74. Бюллетень М 48 публиковацо и аткрыти ата опубликования описания 04.06.7 Авторы1 зобрстсцп Б, П. Мургянов и Г. И. Радинский есо 1 озный ордена Трудового Красного Знамениотехнический научно-исследовательский институтим. Ф. Э. Дзержинского 1) Заявите(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛВ ПЕРЕМЕЩЕНИЕ Изобретение относится к средствам автоматики и измерительной техники и может быть использовано в системах управления с электрическим способом формирования исходного сигнала, а также для получения гармонических колебаний различной формы при различных исследованиях,Известны преобразователи электрических сигналов в псремсщение, содержащие рабочий и возвращающий электромагниты, в зазоре между которыми расположено ярмо с штоком, соединенным с двумя упругими мембранами, закрепленными на противоположных торцах корпуса, и с якорем индукционного дифференциального датчика перемещения, катушки которого соединены с блоком ввода сигнала смещения, два усилителя, которые охвачены Отрицательными обратными связями и присоединены выходами к обмоткам соответственно рабочего и возвращающего электромагнитов, источник питающего напряжения и источник няпряжевия смещения.Известные преобразователи такого типа це ооеспечивают автоматический контроль погрешности отработки сигнала, а также не позволяют устранить влияние конструктивной цечувствителш 1 ости, что затрудняет возможности их использования для ответственных схем управления и повышает суммарную погрешность. 2Кроме того, характеристики таких преобразователей Опрсдсля 10 тся гляВць 1 м Ооразомсуммарным зазором между электромагнитами и ярмом и их равенством в среднем положении ярма при отсутствии сигнала управления. 11 ри малом рабочем кодс ярма для такихпреобразователей (до 1,5 мм) даже отклонение зазора 0,1 мм приводит к изменению характеристик, что требует кропотливой наст 1 О ройки устройства. Достигается это за счетустановки набора прокладок мскд элект 1)омйгнитйз 1 и и корпусом, к котором крепятсяэлектромагниты, При значительных усилиях,которые развивает прсобразоватсль цри ра 1- боте, набор прокладок деформируется, чтоизменяет его характеристики; значительныезйтрднеция ВОЗ цп кй 10 т та 1 тжс п 1 з 11 сбо 1 з кс ицялйдкс ВВОВВ И 31 отовлсццьх т ст 11 ОЙстВ, йтакже цзи ремонтах,2 о Цель изобрстс 1 ия - повышение надежности и стабильности работы преобразователя.Для достижения этой цели преобразователь содержит двй сумматора, первые входыкоторых подключены к источнику преобразуе 2; мого сип 1 ала, а выходы соедицецы соответственно с входами псрвого и второго усилителей, четыре реле, сумматор защцть и двадифференцирующих элемента, один из которых включен В цсць положительной обратнойзо связи первого усилителя и присоединен выходом к оомотке раоочего электромагнита, а друОй Вк,1 Очеп между Выходом блока Ввода сигнала смещения и Вторыми входами первого и второго сумматоров, Входы сумматора за. щиты соединены соответственно с источником преобразуемого сигнала и с выходом блока ввода сигнала смещения, а его выход подключен через реле с задержкой и размыкающий 1(ОНТЯКТ РЕЛС, ПРИСОЕДИНЕННО 0 00310 ТКсй 1( источнику преооразуемого сигнала, к шине управления, источник питающего напряжения подключен к усилителям через размыкающий контакт реле, обмотка которого соединена с тем же источником, а источник напряжения смещения подключен к третьим входам первого и второго сумматоров через размыка)сщий контакт реле, обмотка которого сосдипспд с источником прсооразуемого сРП нала.Дополнительно преобразователь может содержать калиороваш 1 ое по толщине проставочпое кольцо из нсмапитного материала, которое жестко соединено с рябсч 11)1 и Возвращающим элсктромапг)тами и с общим флапцем корпуса.11(1 1 сртежс изосря)ксн 2 кснструктиВпя 51 схема преобразователя с принципиальной схемой усилителя, дифференциальной защитой, среде гвами предупреждения Возникновения сигналов при Включении нитдн 1 гя и смещения стди 1 сскс хяр(1 ктсристикР 1.Рабочий 1 и возвращающий 2 электромагниты сссдипсны хси(ду ссссй через прсстс 1- вочное шлифованное кольцо 3, обеспечивающсс Зядяннй с) ммдр 11 Ы 11 31130 р мсжд) э,скт. ромдгнитами 1, 2 и ярмом 4. Общим флднцсм 5 Як Один О;10 к с рясполс)1(снп) Внутри 51 р)10 элсктрсмдР 1 Ты 1 н 2 крс 11 тся к корпусу 6 преобразователя, на котором за 1 срсплепы мемсрдны 7 и 8, В которых жестко закрснл 5 стс 5 шт 01( 9 с 5 рмс)1 -1. К 11)Т 01 9 прикрсплсн 51 1(срь 10 датчика пол Ожс)п я, электромагниты 11 и 12 которого закреплены В общем стакане 13 н могут совмесИо смещаться относительно корпуса 6, напри)1 ер, с помощью диффсренциальноп гайки (ис пскдЗднд) .Сборка ннов изготовленного прссбрдз(п)дтсл 51 ПРО 3 ВОДтс 51 В слсДУ 10 И 1 с 1 10 слсяовдТ С:1 Ь 1 0 С П 1, 0 0 Е С Н С 1 И В 11 10 НС1 110. 11 0 С1 0 В Т О Р С 1 и С х 11 р д ктер 11 сти к.Предваритслно за счет подрсзкн тсрпон упоров на штоке 9 или мембранах 7 и 8 обеспечивается требуемый минимальный рдспср мембран (без прокладок) - 15 - 5)0) расочсго хода. Собира)от магнитопровсды 1, 2 с рмсм 4 мс)к)1 у ними. 1111 Ок хкрс 1 Л 5 ИОГ В ннжнсй меморднс 7, Срсн 51 т блок электро)21 питсв, устдпдвлпвдют верхнюю мембрану 8, по индикатору проверяют зазоры ярма Л) и Лъ нс которым устанавливают величину необходимой подрсзки ф:1 анцд 5. После подрезкР 1 н 1 клеивд 1 От прокладки 14 и 15 (из пдрднита, нрссшпдна), являющиеся упорами для ярма, предупреждающими рдсклспыванис электромагнитовв (максимальное усилие достигает при уда 60 жение патания (,1 в полярности, противоположной Х с амплитудой А 2, задаваемой, например, потеРРиометром 37, подается ндвход усилителей через размыкающиЙ контактреле 38, Обмотка реле 38 подключена к ицта. ющему напряжению, в результате Чехо при 4рс 500 кг), Прн этом ход в сторону рабочего электро)Яг 1 нта делают меньше зазора Ь 1 на 0,1 - 0,15 мм, д ход В сторону возвращающгно электромагнита - 5 - 10")о от Л 2. Таксе соогношепне рабочих ходов обеспечивает дополнительное улучшение качества переходного процесса, Возможные неточности после сборки устраняют перестановкой поло)кения корнусд датчика и электрической схемой. Водной сигнал Х , подается к сумматорам 16, 17 усилителеи 18, 19. Усилители охвачены обратными связями 20, 21 по выходному сигналу 32 каждым усил 11 телем В соответствии со. Схсмой, Усилитель 18, кроме того, охвачен положительной обратной связью 22 по производ.Ной. Этот же сигнал с коэффициентом подается кяк сРПна;1 фсрсирОВки через мяс 1 птяснсс звено 23 к рабочей обмотке электрома)нита 2-1, который является нагрузкой усилителя 18 (нагрузкой усилителя 19 является осмоткд 25).Катушки 26, 27 датчика положения подключаются к входу через узел 28 ввода сигнала смещения характеристики (например, чс рсз потснциомстр), которое может задаватьсяВручную вводом 29, Сигнал обратной связи от датчика по шине 30 поступает к сумматорам 16 и 17. Кроме того, при необходимости вводится сигнал положительной обратной свзн ЗО 31 по скорости изменения за счет, например,установки инерционного звена.Сигнал от датчика положения по шине 32,при необходимости липеаризованный за сче 1 ВключенР)я нелинейных статических звенси, 3- и.входной сигнал Х,. поступают к сумматср 1защиты 33 (например, на две независимыс оомотки дифференциального реле). Срабатывание реле 34 происходит, если разность сигна лов на выходе сумматора 33 превысит заданную зону срасатывания реле 34, В этом случае появляется сиг)1 ал на шине 35, используе.мый для откл)очения устройства и информации о неисправности. Для предупреждения ложной раооты защиты, вызванной отставанием сигнала на шине 32 от Х реле 34 имеет задержку времени срабатывания, при вы соком быстродействии преобразователя достаточна зддср)ккд П 11 7 - 10 мсек. Такая задержка достаточна при подаче нормальных сигналов упрагления, включая номинальные. В слу- яе )кс 1 Одаи форсировянных сигнягОВ, прс вышающих единичный, цепь сигнала на шине управления 35 разрывается с помощью реле 36, па обмотку которого подается сигнал Х и которое имеет зону срабатывания Ьз что исклочдст работу реле 36 при малых сигналах.Для предупреждения возникновения сигнала на выходе при включении питания напря)и)сти Соаст; Ми;)с;ГоисииЙ и откр)т.)Йуи)с:.аи и;., д Г,о 11 згь М 200 бсударс г)с:и)о. о коио яслаи изоорс.1 И).11111 ЮТ, Загорски 1 филиал включении питания на входе возникает сигнал длительностью меньше 0,02 сек, исключающий появление положительного сигнала.Для смещения статической характеристики в момент возникновения сигнала иа входе Х, )О к входу усилителя подается сигнал А, по шине 39 через размыкающий контакт реле 40, обмотки которого подключены к входу и которое при возникновении сигнала Х. устраняет смещение. При быстродействующем реле это практически не изменяет переходный процесс, в то же время статическая характеристика приобретает вид, позволяющий устранить конструктивную нечувствительность последующей части схемы при надлежащем вы. боре Аз. Предмет изобретения 1. Преобразователь электрических сигналов в перемещение, содержащий рабочий и возвращающий электромагниты, в зазоре )ежду которыми расположено яр)О с оам, соединенным с двумя упруггви мембранами, закрепленными на проти)воположиых торцах корпуса, и с якорем индукционного дифференциального датчика перемещения, катушки которого соединены с блоком ввода сигналя смещения, два усилителя, которые охвачены отрицательными обратными связями и присоединены выходами к обмоткам соответственно рабочего и возвращающего электромагнитов, источник питающего напряжения и источник иггпряжения смещения, от,ггг игг)игггггсл тс,г, чта с целью повышения надежности и стабильности раооты, он содержит два сумматора, исрзыс зхады которых подключены и источнику;рсобрязусмаг.о сип яла, я выходы соеди иены саотетстзенно с выдями первого ивторого усилителей, четыре реле, сумматор защиты и два дифференцирующих элемента, один из которых включен в цепь положительной обратной связи первого усилителя и 1 О присоединен выходом к обмотке рабочегоэлекграмаггитя, а другой включен между выходом блока взода сигнала смещения и вто;)ымп входами исрвага и второго су)х 1 матаров, входы сумматора защиты соединены соответГб стенио с источником преобразуемого сигналаи сыходом блока ввода сигнала смещения, я е:о гыход подключен через реле с задержкои и размыкягощии контакт реле, ирисоеди:)с:)наго аомоткой к источнику преобразуемого 20 с; гнала, к шиис управления, источник пита)Ощсга няир 51)ксии 51 подключси и усилителям чсрсз рязмыхяющии 1 антант рс;Гс, Оаматкя которого саедГнс;)я с тем же источником, а истоник ия 1 р 51 жеи;151 смсп,спп 51 подключен к об третьим выдам псрг)ого и второго сумматоровчерез ряз)гы я)Н)ий контакт рсдс, абмат,а котарога сасдис:1; с ис 0)1:.:Но Нрсооразуема; а сигналя.2. Прсобрязовятсль ио и. 1, От,ггг)ггггогггггггся ;,0 Гс:)1, чга аи со:Гсржи Наги)рангиное па толщи:)с иростявочисс кал;о пз нс)Ягнитного )Гятерия,я, катоае )кссткс) сасдннсна с ря- ОО и м и назз 1) я 1 ,. Ои, )1 з)г 1 ст) 0)гя Гни та м и исбгцим ).1;11:Гс) карп с;1,