Устройство для передачи электрических сигналов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 92 А 1 6 08 С 19/ Я С. С, Торопов ный институт дрианова Л. П, Индуляционные преобраинформации с вращаюнергия", 1979,льство СССР по заявкекл. 6 08 С 19/46,(прототип),ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ АЛОВ, содержащее пиокосъемники трансфорор, выход которого подобмотке питающегоизмерительных канаосты, входы которых(54) (57) УСТР ЭЛЕКТРИЧЕСК тающий и пере маторного тип ключен к непо токосъемника, лов тензометр ОЙСТВО Х СИГ ающий, генерат цвижной по числу ческие м 11"- - 3 Ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1, Гусев В. Г Андуктивные и магнитомозователи для передачишихся объектов, М., "Э2, Авторское свидетеЙ 3250106/24(023489),6 01 О 39/00, 27.0881 подключены к вращающейся обмотке питающего токосъемника, а выходы соединены с соответствующими вращающимися обмотками передающего токосъемника, ротор которого выполнен из П.образных Магнитопроводов, равномерно расположенных по окружности пЬ числу измерительных каналов, а статор - из ферромагнитных секторов, равномерно расцоложенных по окружности по числу измери. тельныхканалов и с размещенными на каждом из них неподвижными обмотками, синхронный коммутатор, входы которого соединены с соответствующими выводами неподвижных обмоток передающего токосъемника, а выходы свходами регистрирующих блоков по числу измерительных каналов, о т л и ч а ю щ е .е с я тем, что, с целью повышения точности передачи электрических сигналов, секторы статора передающего токосъемника выполнены. 8-образной формы, а оси катушек неподвиж ных обмоток статора расположены по касательной к окружности размещения секторов.Изобретение относится к информационно. измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и энергетике для бесконтактной передачи электрических измеритель. ных сигналов от тензорезистивных преобразова. телей, расположенных на вращающемся объекте.Известны устройства для передачи электри ческих сигналов, содержащие питающий и передающий бесконтактные токосъемники трансфор. маторного типа, состоящие из статорной и ро торной частей с размещенными на них соответственно неподвижными и вращающимися обмотками, тензометрический мост, одна из диагоналей которого подключена к вращающейся обмотке питающего токосъемника, а другая - к вра. шаюшейся обмотке передающего токосъемника, источник питания, выход которого соединен с,неподвижной обмоткой питающего токосъемника, и регистрирующий блок, подключенный к неподвижной обмотке передающего токосъемника 1,Недостатком известных устройств является то, что для образования многоканального устройства необходимо увеличивать количество передающих токосъемников до числа измерительных каналов, в результате чего значитель. но увеличиваются осевые размеры устройства,Наиболее близким к иэобретенгпо по технической сущности и достигаемому результату является устройство для передачи сигналов, со. держащее питающий и передающий бесконтакт-. ные токосъемники трансформаторного типа, выполненные из статора и ротора с размещенными на них соответственно неподвижными и вращающимися обмотками, генератор, выход которого подключен к неподвижной обмотке первого токосъемника, тенэометрические мос. ты по числу измерительных каналов, входы которых подключены к вращающейся обмотке питающего токосъемника, а выходы соединены с соответствующими вращающимися обмотками передающего токосъемника, ротор которого выполнен из П.образных магнитопроводов, равномерно расположенных по окружности, а статор - из Н-образных ферромагнитных секторов, также равномерно расположенных по окружности, с размещенными на каждом из них неподвижными обмотками, синхронный коммутатор, входы которого соединены с соот. ветствуюшими выводами неподвижных обмо. ток передающего токосъемника, и регистрирую. шие блоки, входы которых связаны с соответ ствуюшими выходами синхронного коммутатора 23.Недостаток известного устройства заключается в низкой точности передачи электрических сигналов резистивных преобразователей. обусловлешой возникновением сигнала помехи в каждом из измерительных каналов, который накладывается на передаваемый измери 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 тельный электрический сигнал при вращенииротора передающего токосъемника. Возникнове.ние сигнала помехи вызвано тем, что привращении ротора полюса П-образных ферромагнитных магнитопроводов движутся вдольН-образных секторов статора, вследствие чего-,изменяется длина средней магнитной линии маг.нитопровода. Зависимость средней длины магнитной линии от положения П-образных магнитопроводов ротора относительно Н-образныхсекторов статора приводит к изменению величины магнитного сопротивления рассматриваемойцепи, и, как следствие, к модуляции магнитного потока. Изменение магнитного потока, про.низываюшего неподвижную обмотку, расположенную на П-образном секторе статора питающеготокосъемника, приводит к возникновению ЭДСпомехи. Сигнал помехи смешивается в каждомканапе с передаваемым электрическим сигналомреэистивного преобразователя, что снижает точность его регистрации,Целью изобретения является повышениеточности передачи электрических сигналов.Поставленная цель достигается тем, что вустройстве для передачи электрических сигналов, содержащем питающий и передающий то.косъемники трансформаторного типа, генератор,выход которого подключен к неподвижнои обмотке питающего токосъемника, по числу измерительных каналов тензометрические мосты,входы которых подключены к вращающейсяобмотке питающего токосъемника, а выходысоединены с соответствующими вращающимисяобмотками передающего токосъемника, роторкоторого выполнен из П-образных магнитопроводов, равномерно расположенных по окружности по числу измерительных каналов, а статор - из ферромагнитных секторов, равномерно расположенных по окружности по числуизмерительных каналов и с размещенными накаждом из них неподвижными обмотками,синхронный коммутатор, входы которого сое.динены с соответствующими выводами неподвижных обмоток передающего токосъемника, авыходы - с входами регистрирующих блоковпо числу измерительных каналов, секторы ста.тора передающего токосъемника выполнены5-образной формы, а оси катушек неподвижныхобмоток статора расположены по касательнойк окружности размещения секторов.На фиг. 1 представлена конструкция передающего токосъемника; на фиг. 2 - элект.рическая схема устройства.Передающий токосъемник состоит из 8-обратных ферромагнитных секторов 1, равномерно расположенных по окружности токосъемника, с размещенными на их средней части 2неподвижными обмотками 3, которые образуютего статор, Ротор передаюгцего токОсъемника1014002 3состоит из П.образных (ферромагнитных) магнитопроводов 4, равномерно расположенных по окружности вала 5, с размещенными на них вращающимися обмотками 6, Между секторами 1 статора и магнитопроводами 4 ротора пере дающего токосъемника предусмотрен гарантированный зазор 7, обеспечивающий свободное вращение ротора относительно статора. Принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, представленная на фиг, 2, включает 10 в себя генератор 8, питающий (бесконтактный) токосъемник 9 трансформаторного типа с неподвижной обмоткой 10 и вращающейся обмоткой 11, тензометрические мосты 12,.рас. положенные на вращающемся объекте 13, пере дающий (бесконтактный) токосъемник 14 трансформаторного типа с вращающимися обмотками 6 и неподвижными обмотками 3, синхронный коммутатор 15 и регистрирующие блоки 16, причем количество тенэометрических мостов 12, 20 вращающихся обмоток 6, неподвижных обмоток 3 передающего токосъемника 14, а также регистрирующих блоков 16 равно числу измерительных каналов.Устройство работает следующим образом. 25Питание всех тензометрических мостов 12 осуществляется генератором 8 посредством питающего токосъемника 9; Вращающиеся обмотки 6 передающего токосъемника 14 подключены к измерительным диагоналям соот- З 0 ветствующих тензометрических мостов 12, поэтому через эти обмотки протекают токи, пропорциональные величине разбаланса тензомет. рических мостов 12, вызванного изменением величины сопротивлений, включенных в его плечи тензорезисторов, из-за воздействия контролируемых параметров.Магнитный поток, возбуждаемый током разбаланса тензометрических мостов 12 в П-об- разных магнитопроводах передающего токосъемника 14, замыкается через гарантирован 40 ный зазор 7 и Б-образные ферромагнитные сектора 1 статора. При этом в неподвижных обмотках 3 передающего токосъемника 14 наводится ЭДС, величина которой пропорциональ на величине магнитного потока, замыкающего.43 ся в данный момент времени через магнито провод рассматриваемого канала. Синхронньюй коммутатор 15 работает синхронно с частотой вращения вращающегося объекта 13 и обеспе. чивает подключение неподвижных обмоток 3 передающего токосъемника 14 к входам соот. ветствующих блоков 16 таким образом, чтобы в любой момент времени вход блока.16 был подключен к неподвижной обмотке 3, размещенной на том 5-образном секторе 1 статора передающего токосъемника 14, через который в этот момент времени замыкается магнитная цепь П-образного магнитопровода, вращаю. щаяся обмотка 6 которого связана с тензометрическим мостом 12 соответствующего канала,Предлагаемая конструкция секторов статора передающего токосъемника позволяет повыф сить точность передачи электрических сигналов тензометрических мостов., так как Б-образная , форма ферромагнитных секторов статора передающего токосъемника обеспечивает постоянство длины средией магнитной линии замкнутого магнитопровода, образованного указанными секторами и П,-образными магнитопроводамиввращающегося ротора Независимость длины пути, по которому замыкается магнитный по. ток, и, как следствие, величины магнитного сопротивления рассматриваемой магнитной цепи от положения П-образных магнитопроводов ротора относительно Я-образных ферромагнитных секторов передающего токосъемника исключает возможность модуляции магнитно. го потока, сцепленного с витками неподвижных обмоток, связанных через синхронный комму. татор с блоками регистрации. Это приводит к существенному снижению уровня помех, свя занных с вращением ротора, амплитуда и частота которых возрастают при увеличении скорости вращения. Применение данного устройства позволяет осуществить регистрацию более слабых электрических сигналов тензодатчиков приболее высокой частоте воздействующего динамичес. кого параметра, что необходимо, например, при контрое высокочастотных динамических деформаций лопаток компрессоров высокогО давления ГТД.