Трансформаторный датчик с подвижным яко-pem

О П И С А Н И Е 111)В 28200ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 17.07.79 (21) 2798352/24-0 51) М.Кл зб 08 С 9/04 заявкиприсоединени сударотвенный комитет В С С,Р о делам изобретений и открытий(43) Опубликовано 07.05,81. Бюллетень(45) Дата опубликования описания 07,05ДАТЧИК С ПОДВИЖНЫМЕМ 2 игналь- имеету такой ю из-за ыш ение ния по 1 О Из вест с поорныи датодержащий тремя серрых распоа на двух сигнальной ен также трансформат движным якорем 12, с ный магнитопровод с и, на среднем из кото обмотка возбуждения, сердечниках по одной чик неподвиж дечникам ложен а крайних обмотке,Р ассмоные нед буждени полагают ренныйтатки,и сиги датчик имеет существеноскольку обмотка возльные обмотки его расщем магнитопроводе, их я на Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах электрического управления металлорежущими станками и автоматическими линиями.Известны трансформаторные датчики 1, применяемые в схемах автоматического управления, работающие по принципу индуктивных датчиков, в которых контролируемое перемещение преобразуется в изменяющуюся индуктивность выходной цепи чувствительного элемента датчика.Недостатками известных датчиков является малая помехозащищенность. В плоском состоянии на выходе существует сигнал, отличный от нуля (помеха). При включении двух обмоток противоположные плечи моста также довольно трудно добиться нулевого сигнала в исходном состоя- нии оси совпадают, вследствие чего в ных обмотках в исходном состояни ся напряжение (сигнал), Поэтом датчик обладает низкой надежност малой помехозащищенности.Целью изобретения является по надежности работы за счет повыш мехозащищенности. Поставленная цель достигается тем, что в трансформаторный датчик с подвижным якорем, содержащий неподвижный магнитопровод с тремя сердечниками, на среднем из которых расположена обмотка возбуждения, а на двух крайних сердечниках по одной сигнальной обмотке, введена короткозамкнутая обмотка, сердечники выполнены в виде трех П-образных магнитопроводов, короткозамкнутая обмотка намотана на якорь, П-образные магнитопроводы установлены с воздушным промежутком друг относительно друга, так что якорь перемещается между стержнями указанных П-образных магнитопроводов в направлении, перпендикулярном указанным стержням или под углом к ним.На фиг. 1 приведен трансформаторный датчик с подвижным якорем при продольном перемещении; на фиг. 2 в датч с угловым перемещением.Датчик состоит из сердечников в видеП-образных магнитопроводов 1, 2 и 3 первичной обмотки возбуждения ыь двух сигнальных обмоток ы, ыз и ферромагнитного якоря 4 с короткозамкнутой обмоткой 5в 4, поэтому якорь выполняет роль активного элемента, Якорь может занимать триположения: нейтральное, когда он замыкает стержни только среднего П-образногомагнитопровода 1, а магнитопроводы 2 и 3 10остаются разомкнутыми и два крайних положения левое и правое, в этом случаеякорь будет располагаться между стержнями двух П-образных магнитопроводов иобеспечивать электромагнитную (трансформаторную) связь между обмотками в,и з, или в, и и,. В результате электрическая энергия из источника питания черезобмотку в, трансформаторным путем будетпередаваться к обмотке якоря а 4 а затем 20к сигнальной обмотке а, или ы,.Работает переключатель следующим образом,Если якорь 4 будет находиться в среднем положении, то под действием переменного напряжения Уподключенного к обмотке вв сердечнике П-образного магнитопровода 1 возникают переменный магнитный поток, замыкающийся через якорь4 и воздушные зазоры, отделяющие его от З 0П-образного магнитопровода. Переменныймагнитный поток пронизывает обмотку якоря ы 4 и наводит в ней ЭДС Е 4, котораясоздает ток, намагничивающую силу 14 ю 4,оказывающую размагничивающее действие З 5относительно обмотки ю,.Поток якоря, находящийся в среднем положении, не будет схватывать вторичныеобмотки в и в поэтому ЭДС в них равнанулю. 40При перемещении якоря в одно из крайних положений он будет замыкать не только П-образный магнитопровод 1 среднегосердечника, но и магнитные цепи П-образных магнитопроводов 2 или 3. В этом случае переменным магнитным потоком в якоре, с учетом действия намагничивающей силы 1 ы, сигнальных обмоток а, или ы будет наводиться ЭДС Е, или Ез, харак теризующая изменение состояния датчика.В идеальном случае при отсутствии потерь и потоков рассеивания переключающая (выходная) ЭДС сигнальной обмотки будет равнаЕ,=. У,ИК преимуществам трансформаторного датчика с подвижным якорем относится простота и надежность конструкции, возможность получения значительного выходного напряжения, высокая надежность и простота установки нулевого положения. Формула изобретенияТрансформаторный датчик с подвижным якорем, содержащий неподвижный магнитопровод с тремя сердечниками, на среднем из которых расположена обмотка возбуждения, а на двух крайних сердечниках по одной сигнальной обмотке, о т л и ч а ющи й с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введена коротко- замкнутая обмотка, сердечники выполнены в виде трех П-образпых магнитопроводов, короткозамкнутая обмотка намотана на якоре, П-образные магпптопроводы установлены с воздушным промежутком друг относительно друга, так что якорь перемещается между стержнями указанных П-образных магнитопроводов в направлении, перпендикулярном указанным стержням пли под углом к ним,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Одинцов Л. А. Проектирование электроэлементов гироскопических устройств, Высшая школа, 1962,2. Зимин Е, Н. и др, Элементы и схемы г есконтактпого управления металлорежущими станками, М., Энергия, 1966,аказ 741/16НПО Поиск Типография, пр, Сапунова, 2 Изд.335 Тираж 694сударственного комитета СССР по делам изоб 113035, Москва, Раушская наб., д. 4/5 Подписно ений и открыти