Электромагнитный модулятор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки йо С 01 В 15/06 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОДУЛЯТОР 0 Изобретение относится к измери,тельной технике и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования, управления и контроля электрических и механичес ких параметров, в частности для преобразования постоянного напряжения в переменное.Известен магнитоэлектрический регистрирующий измерительный прибор, О содержащий внутренний Ферромагнитный цилиндр с пазами, в которых размещена обмотка возбуждения, внешний магнитопровод, расположенный коаксиально по отношению к внутреннему ферромаг нитному цилиндру, а в полости между цилиндром и внешним магнитопроводом расположен электропроводный элемент с воэможностью его продольного перемещения 11. 20Недостаток известного магнитоэлектрического регистрирующего измерительного прибора заключается в низкой чувствительности.Известен также электромагнитный 25 модулятор с изменяющейся индуктивностью в цепи модулирующего сигнала, состоящий из магнитопровода, обмоток переменного и постоянного тока, расположенных взаимно перпендикулярно, причем магнитопровод выполнен в виде, двух концентрических расположенных относительно друг друга цилиндрических сердечников, замкнутых с одного торца, а в полости между сердечниками расположена подвижно обмотка постоянного тока 2 .Недостатком этого электромагнитного модулятора также является низкая чувствительность из-за недифференциальности конструкции, большого магнитного сопротивления на пути рабочего магнитного потока, вызываемого. большим воздушным зазором. При этом изменение модулируемого магнитного сопротивления мало по сравнению с суммарным сопротивлением, что уменьщает глубину модуляции, мощность выходного сигнала и чувствительность и приводит к необходимости увеличения намагничивающей силы модулирующей обмотки.Цель изобретения - повышение чувствительности электромагнитного модулятора, а также обеспечение возможности ее линейного регулирования.Поставленная цель достигается за счет того, что в электромагнитный модулятор, содержащий магнитопровод, состоящий из двух коаксиально распо789759 ложенных относительно друг друга цилиндрических сердечников, между которыми с одного торца расположена ферромагнитная шайба, обмотку возбуждения переменного тока, размещенную на ферромагнитных цилиндричес 1 ких сердечниках в их продольной плоскости, перпендикулярно ей расположенную обмотку постоянного тока, размещенную на внутреннем ферромагнитном цилиндрическом сердечнике, и измерительную обмотку, со стороны другого торца между ферромагнитными цилиндрическими сердечниками размеще .на вторая ферромагнитная шайба, а об мотка возбуждения постоянного тока выполнена в виде двух секций, соединенных между собой последовательно- встречно и размещенных непосредственно под ферромагнитными шайбами, а измерительная обмотка размещена в винтовом пазе, выполненном на внешней стороне внутреннего ферромагнитного цилиндрического сердечника, причем в полости между ферромагнитными цилиндрическими сердечниками расположен кольцеобразный ферромагнитный сердечник с возможностью его продольного перемещения.На чертеже схематически представлена конструкция электромагнитного модулятора.Электромагнитный. модулятор состоит из двух цилиндрических ферромагнитных сердечников 1 и 2, расположенных коаксиально и замкнутых с обоих торцов ферромагнитными шайбами 3. В зазоре между цилиндрами расположен подвижный ферромагнитный сердечник 4, На поверхности внутреннего цилиндра выполнены пазы с обмоткой 5, две другие обмотки выполнены так, что магнитные потоки от них взаимоперпендикулярны. Обмотка б выполнена двухсекционной и секции обмотки, включенные последовательно- встречно, выполнены у торцов магнитопровода, обмотка 7 охватывает оба сердечника и подключена через диод 8 к источнику переменного тока.Устройство работает следующим образом.Обмотка 7 подключается к источнику переменного тока (на чертеже не показан) и создает в магнитопроводе поперечное переменное магнитное поле, под действием которого удель- ноЬ магнитное сопротивление изменяфся по закону: 10где; КЬР, 100 ОЬЮ+Р,1,Й д(1)Сэ ьЯ40 бс с Й= 2%ивдЬ Так, какизменяется с двойной частотой но отношению к изменению В и Н, обмотка 7 подключается к источнику питания через диод .8.Для конструкции с выбранными параметрами, с длиной подвижного сердечника а = 15 см и зазороммежду подвижным сердечником и цилиндрическими сердечниками Ь = 0,2 мм(холостая посадка) коэффициент определяющий глубину модуляции магнитногосопротивления, равен; магнитное сопротивление,изменение магнитногосопротивления в % по 15 отношению к общемусопротивлению,длина пути магнитногопотока,площадь сечения магнитопровода на пути постоянного магнитногопотока,5)площадь воздушного зазора, по которому замыкается постоянный 25магнитный поток,"Ь зазор между подвижными цилиндрическими сердечниками.Обмотка б возбуждения подключается 30 к источнику модулируемого сигналапостоянного тока (термоЭДС), и вмагнитспроводе появляется продольныймагнитный поток, Так как магнитноесопротивление магнитопровода изменя ется, то в выходной измерительнойобмотке 5 наводится ЭДС,где; И - число витков распределеннойобмотки 5,Г - намагничивающая сила обмоткибР1 - длина пути магнитного потока (не изменяется при изменении х).Зависимость (1) можно записатьв виде50 К5х, (2)где:б - чувствительность модуляторапо перемещению 1 откуда видно, что при уменьшениичувствительность уменьшается (уменьшается 1) и при= 0 (нет перемен ного сигнала в обмотке 7) ь = О,выходной сигнал равен нулю и при . координате сердечника 4, в то время как в известном устройстве отсутствует такое положение обмотки, в котором 65 выходной сигнала был бы равен нулю.789759 Формула изобретения ставитель Д.Хо хред Е,Гаврилеш орректор Н. Бабине аз 902 Тираж 1019арственного коизобретений и,Ж,Раушская исное ВНИИПИ Гос по дела 13035,Москтета СССкрытийаб.,д,4/ илиал ППП "Патент ", г.ужгород,ул .П ная,Чувствительность предлагаемого электромагнитного модулятора по сравнению с известным в 1,5-2 раза выше. Из выражения (2).видно, что перемещение подвижного сердечника 4 в полости между двумя цилиндрическими сердечниками 1 и 2 позволяет линейно регулировать чувствительность модулятора.Предлагаемая конструкция может найти применение в устройствах для преобразования и усиления слабых электрических сигналов, а также как преобразователь механических величин в электрический сигнал, Характерной особенностью ее является высокая чувствительность, линейная зависимость выходного сигнала от координаты подвижной части, высокая надежность, полное экранирование от внешних электромагнитных полей,1. Электромагнитный модулятор, содержащий магнитопровод, состоящий из двух коаксиально расположенных относительно друг друга цилиндрических сердечников, между которыми с одного торца расположена ферромагнитная шайба, обмотки возбуждения переменного тока, размещенной на ферромагнитных цилиндрических середактор И.Николайчук дечниках в их продольной плоскости,перпендикулярно ей расположенной обмотки постоянного тока, размещеннойна внутреннем ферромагнитйом цилиндрическом сердечнике, и измерительнойобмотки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения чувствительности, со стороны другого торцамежду ферромагнитными цилиндрическими сердечниками размещена втораяферромагнитная шайба, а обмотка возбуждения постоянного тока выполненав виде двух секций, соединенных междусобой последовательно-встречно и размещенных непосредственно под ферромагнитными шайбами, а измерительнаяобмотка размещена в винтовом пазе,вы,полненном на внешней стороне внутреннего ферромагнитного цилиндрическогосердечника.2, Модулятор по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности линейного регулирования чувствительности, в полостимежду ферромагнитными цилиндрическими сердечниками расположен кольцеобразный ферромагнитный сердечник с возможностью его продольногоперемещения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 605182, кл. С 01 К 5/02, 1978.2. Авторское свидетельство СССРР 446837, кл. С 01 В 15/06, 1974.