Трансформаторный преобразователь линейных и угловых перемещений

(46) 23.08. 83. Бюл. Р 31 (72) Ф.И.,Мамедов,. А.А. Юсифов, Р.Б. Дадашева и В.К. Саттаров (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (53) 621.317,39:531,71(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 519594, кл. С 01 В 7/00, 1974.2. Авторское свидетельство СССР .Р 842388, кл, С, 01 В 7/00101 В 7/30, 1978 (прототип). (54)(57) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ И УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕ,НИЙ, содержащий два коаксиально расположенных цилиндрических магнитойровода, на одном из которых размещены секции первичной и вторичной обмоток для измерения линейных перемещений, а на другом - секции первичной и вторичной обмоток для измерения угловых перемещений, и ферромаг- нитный ротор, о т л и ч а ю щ и й.- с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения и повышения точности, секции первичнойи вторичной обмоток:для измерения линейных перемещений размещены попарно в двух кольцевых проточках одного из цилиндрических.магнитопроводов, равноудаленных от его торцов, секции первичной и вторичной обмоток для измере ния угловых перемещений размещены попарно в двух парах продольно-диаметрально расположенных пазов другогс цилиндрического магнитопровода, а ю ротор имеет в развертке форму ромба ;и размещен в зазоре между цилицдри- ческими магнитопроводамиИзобретение относится к измерительной технике,и может быть использовано для одновременного измерения линейных и угловых перемещений в различных отраслях промышленностк,Известен индуктивный датчик линейных и угловых перемещений, содержащий неподвижный П-образный магнитопровод с катушкой индуктивности наторце и диамагнитными экранами наобеих ветвях, и цилиндрический магии топровод, имеющий в поперечном сечении форму свернутого по окружностиклина и несущий на себе вторую катушку индуктивности 1Недостатком датчика является огра ниченная чувствительность, обуслов- .ленная наличием диамагнитных экрановна пути магнитного потока и наличием взаимного влияния измерительныхцепей линейного и углового перемеще Оний.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является транссформаторный преобразователь линейных и угловых перемещений, содержащий два коаксиально расположенныхцилиндрических магнитопровода, наодном из которых размещены секции,первичной и вторичной обмоток дляизмерения линейных перемещений;. а надругом - секции первичной и вторич"ной обмоток для измерения угловыхперемещений, и гладкий ферромагнитный ротор, выполненный в виде полуцилиндра и размещенный коаксиально внутри обоих цилиндрических маг- З 5нитопроводов. Ротор установлен свозможностью вращения вокруг осисимметрии цилиндрических магнитопроводов. и с возможностью линейного перемещения в направлении, перпендику" 40лярном этой оси Г 2 .Недостатками этого преобразователяявляются ограниченная точность. измерения линейных и угловых перемещений,обусловленная взаимным влиянием цепей 45йзмерения этих перемещений, а такженебольшой диапазон измерения линейных перемещений, определяемый величиной воздушного зазора между цилиндрическими магнитопроводами, и ограниченный диапазон измерения угловыхперемещений с, определяемый угловымсмещением секций измерительных обмоток углового перемещения,Целью изобретения является расши"рение диапазона измерения и повышение точности.Поставленная цель достигается тем,что в трансформаторном преобразователе линейных и угловых перемещений,содержащем два коаксиально расположепных цилиндрических магнитопровода, на одном из которых размещенысекции первичной и вторичной обмотокцля измерения линейных перемещений,а на другом - секции первичной и вторичной обмоток для измерения угловыхперемещений, и Ферромагнитный ротор.,секции первичной и вторичной обмотокдля измерения линейных перемещенийразмещены попарно в двух кольцевыхпроточках одного из цилиндрическихмагнитопроводов, равноудаленных отего торцов, секции первичной и вторичной обмоток для измерения угловыхперемещений размещены попарно вдвух парах продольно-диаметральнорасположенных пазов другого цилиндрического магнитопровода, а роторимеет в развертке форму ромба и размещен в зазоре между цилиндрическимимагнитопроводами,На фиг. 1 схематично представленоконструктивное выполнение трансформаторного преобразователя линейных иугловых перемещений; на фиг. 2то же, поперечное сечение; на фиг.Зто же, в развертке.Трансформаторный преобразовательлинейных и угловых перемещений содержит два коаксиально расположенных и относительно неподвижных цилиндрических магнитопровода 1,и 2,между которыми размещен ротор З,имеющий в развертке форму ромба, В кольцевых. проточках магнитопровода 1 размещены секции 4 и 5 первичной обмотки возбуждения, и секции 6 и 7 вторичной обмотки для измерения линейных перемещений ЬХ . В двух парахпродольно-диаметрально расположенныхпазов второго магнитопровода 2 размещены секции 8 и 9 первичной обмоткивозбуждения и секций 10 и 11 вторичной обмотки для измерения угловыхперемещений р относительно оси 12вращения ротора 3. Секции вторичных обмоток для измерения как линейных, так и угловых перемещенийсоединены между собой по дифференциальной схеме.Трансформаторный преобразовательлинейных и угловых перемещений работает следующим образом. В исходном определенном положении ротора 3, .когда он установлен сим" метрично относительно .секций первичных и вторичных обмоток для измерения линейных и угловых перемещений, наведенные в секциях б и 7, 10 и 11, соответственно ЭДС Е =0 и Е=О.При повороте ротора 3 вокруг оси 12 вращения на угол р, например, по часовой стрелке, увеличивается площадь перекрытия секций 8 и 10 ромбовидным Ферромагнитным ротором 3 и, соответственно, уменьшается площадь перекрытия магнитной цепи секций 9 и 11 первичной и вторичной обмоток для измерения угловых перемещений. В результате этого в секции 10 величина наведенной ЭДС увеличивается, а в секции 11 - уменьшается, обес1037055 Ю Фиг.1 печивая появление на одноь из выхо-дов преобразователя. сигнала Е пропорционального угловому переме-. щению Ъ ротора 3.При линейном перемещении .Дх ротора 3 вдоль оси 12 увеличивается 5 площадь перекрытия ротором секций 4 и б и уменьшается площадь перекрытия секций 5 и 7 обмоток для измерения линейных перемещений, благодаря чему на другом выходе преобра зователя появляется ЭДС Е , пропорционально зависящая от линейного. перемещения ах ротора 3,Поскольку при угловых перемещениях ротора 3 изменяется площадь перекрытия секций 8 - 11 первичной и вторичной обмоток для измеречия угловых перемещений н не изменяется площадь перекрытия секций 4- 7 первичной и вторичной обмоток для измерения линейных перемещений, взаимное влияние цепей измерения линейных и угловых перемещений отсутствует.Это имеет место и при. измерении линейных перемещений.Благодаря этому увеличивается точность измерения линейных и угловых перемещений при одновременном увеличении диапазонов измерения как линейных перемещений (составляющем практически половину осевой длины ротора), так и угловых. перемещений.ВНИИПИ ГосУдарственного кпо делам изобретений и13035, Москва, Ж, Раушс аказ 5988 4 Подписномитета СССРткрытийая наб., д. ектная, 4 Филиал ППП Патен Ужгород, ул.