Трансформаторный преобразовательперемещений

Союз Соввтских Социалистических Республик(22) Заявлено 19.06.79 (21) 2782530/25-28с присоединением заявки Ио -(51)М К 36 01 В 7/00 6 01 В 7/24 Государственный комитет СССР но дедам изобретений н открытий(72) Авторыизобретеиия А. Н. Исупов и А. А. Штин Ижевский механический институт(54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕИЕЩЕНИЙ Изобретение относится к измерению неэлектрических величин, в частности перемещений, и может быть использовано, например, в силоизмерительных устройствах для измерения деформации упругого элемента.Известны трансформаторные преобразователи перемещений содержащие обмотку возбуждения, измерительную обмотку и подвижный экран, расположенный между обмотками и жестко связываемый с контролируемым объектом 11,Недостаток устройства заключается в том, что при изменении температуры возникает дополнительная погрешность обусловленная изменением удельной электропроводности экрана.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является трансформаторный преобразователь перемещений, содержащий обмотку возбуждения, изглерительную обмотку и подвижный проводящий экран, расположенный между обмотками, и жестко связываемый с контролируемым объектом 21.Однако при перемещении экрана изменяется взаимная индуктивность между обмотками, что приводит к изменению амплитуды напряжения на вторичной обмотке, кроме того характернызначительные температурные погрешности, обусловленные изменением удельной электропроводности материала экрана.Цель изобретения - повышение точности изглерения.Поставленная цель достигаетсятем, что преобразователь снабженблоком регулируемого импеданса, экран выполнен с разрезами, проходящими через его центр, элементы экрана электрически соединены в две группы и подключены ко входу блока регу лируемого импеданса, что позволяетв значительной мере повысить точностьизмерения за счет воэможности управления эквивалентной злектропроводностью экрана.20 На фиг. 1 показано конструктивноевыполнение преобразователя и экрана",на фиг. 2 представлена блок-схемапреобразователя.Преобразователь содержит обмотку 25 1 возбуждения и измерительную обмотку 2, расположенные на ферромагнитных сердечниках 3 и 4 и проводящийэкран 5, который расположен междуобмотками 1 и 2 и может перемещать ся в направлении х, экран выполнен сразрезами, которые проходят через егоцентр. Кроме того, элементы экрана,образованные разрезами, объединены вдве группы .посредством электрическогосоединения четных и нечетных элементов.Блок-схема преобразователя содержит последовательно соединенные источник 6 питания и обмотку 1 возбуждения, последовательно соединеннЫеизмерительную обмотку 2 и блок 7 формирования выходного сигнала, а такжеблок 8 регулируемого импеданса. Элементы экрана 5 подключены к блоку 8.Преобразователь работает следующим образом.Переменный ток, создаваемый источником 1, протекает по обмотке 1,вследствие чего, на выходе обмотки 2индуцируется ЭдС определенной величины. Блок 7 формирования выходногосигнала преобразует ЭДС в постоянное Щнапряжение (либо в двоичный код).Поскольку экран 5 имеет размеры, соизмеримые с диаметром обмоток, топеремещение его в направлении х приводит к изменению взаимной индуктивности между обмотками и, следовательно, к изменению величины ЭДС на входе блока 7, Крутизна зависимости ЭДСот перемещения экрана при заданныхконструктивных параметрах преобразователя зависит от электропроводностиматериала экрана.В преобразователях со сплошнымэкраном контуры вихревых токов представляют собой замкнутые кривые вокруг точки, лежащей на геометрическойоси обмоток Наличие разрезов препятствует возникновению таких контуров,вследствие чего, при отключенном блоке 8 вихревые токи замыкаются в каждом элементе экрана. При подключении 40к выходам от групп элементов экранакакого-либо элемента (резистора, емкости или индуктивности) вихревыетоки частично протекают через этотэлемент, и эквивалентная электропровоцность экрана уменьшается, что приводит к увеличению крутизны характеристики преобразователя, Изменениемполного сопротивления (импеданса) блока 8 можно компенсировать как разброс характеристик элементов преобразователя (например в дифференциальнойсхеме),так и температурную погрешность, обусловленную изменением удельной электропроводности материала экрана (при этом блок 8 выполняется ввиде терморезистора или конденсаторас необходимыми знаком и величинойТКЕ). Конкретное выполнение блокарегулируемого импеданса зависит отконструкции преобразователя. В преобразователях, где в качестве информативного параметра используется фазовый сдвиг, целесообразно испольэоватьреактивный элемент (емкость или индуктивность),Предлагаемый преобразователь обладает определенными преимуществамипо сравнению с известными, в частности, повышенной точностью измеренияза счет компенсации температурной погрешности и разброса параметров элементов преобразователя, Кроме того,статическая крутизна характеристикиможет быть изменена на 40-50.Формула изобретенияТрансформаторный преобразовательперемещений, содержащий обмотку возбуждения, измерительную обмотку иподвижный проводящий экран, расположенный между обмотками и жестко связываемый с контролируемым объектом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности измерения, преобразователь снабжен блокомрегулируемого импеданса, экран выполнен с разрезами, проходящими через его центр, элементы экрана электрически соединены в две группы иподключены ко входу блока регулируемого импеданса.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 601661, кл. 6 01 В 7/04, 1978.2.Голубев А.М Ефимов Б. В. Миниатюрные индукционные преобразователи малых перемещений -"Приборы исистемы управления", Р 5, 1972,с.22-24 (прототип).815473 иг ставитель А. ЕРедА Бабинец42дарственного кэобретений и оква ЖРауш гиноррект Б Подписномитета С крытий скан наб л атент,ВНИИПИ Госпо делам 113035 Мо Род Ул. Проектная