Индуктивный преобразователь перемещений в код

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИС 1;ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4(5) Н 03 М 1 БРЕТЕН ПИСАНИЕ СВИДЕТЕЛЬСТВ Н АВТОРЧИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 458848, кл. О 08 С 9/04, 1973.2. Авторское свидетельство СССР В 664187, кл. С 08 С 9/04, 1978 (прототип).(54)(57) ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В КОД, содержащий магнитопровод, ферромагнитный зубчатый сердечник, соединенный с магнитопроводом, первый магнитопроводный якорь, расположенный внутри магнитопровода, обмотку возбуждения, выходные обмотки, расположенные на ферромагнитном зубчатом сердечнике, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости преобразователя, в него введены яи 116 О 567 второй магнитопроводящий якорь, ферромагнитные перемычки, электропро водное кольцо, электропроводные пере.мычки, электропроводные стержни, магнитопровод выполнен в виде стакана с продольными прорезями, по оси которого расположен ферромагнитный зубчатый стержень, соединенный с основанием магнитопровода, обмотка возбуждения расположена на ферромагнитном зубчатом стержне у основания магнитопровода, первый магнитопроводящий якорь соединен ферромагнитными перемычками через прорези в магнитопроводе со вторым магнитопроводиымякорем, расположенным снаружи магнитопровода, электропроводное кольцо, расположенное на внешней ф ф боковой стороне первого магнитопро- С водного якоря, соединено через электропроводные стержни с электро- проводными перемычками, расположенными на внешней боковой стороне вто-. рого магнитопроводного якоря.1 11605Изобретение относится к электро- магнитным элементам систем измерения и может быть использовано в системах управления подвижными объектами и в устройствах фиксации их положений еИзвестен индуктивный преобразователь перемещений в код, содержащий П-образный магнитопровод с продольными стержнями и зубчатым Ферромаг О нитным сердечником, причем на основании магнитонровода расположены входная и выходная обмотки 111 .Однако преобразователь характеризуется низким уровнем выходных сигна лов, что обусловлено наличием значительных потоков рассеивания, прохьлящих через неподвижные зубцы и не участвующих в образовании рабочих перепадов потока, воздействующего 20 на выходную обмотку, а также малостью магнитной проводимости зазора между якорем и магнитопроводом. Это требует значительного усиления выходных сигналов с помощью соответствующих 25 электронных средств (усилителей). Для Формирования информации о положениях подвижной части необходимы счетное устройство и дешифратор с соответствующими источниками питания, ЗО Таким образом, недостатками данного устройства являются низкий уровень выходных сигналов, большое потребление энергии невысокая помехоустойчивость, Последняя оказывается дополнительно уменьшенной во время работы счетного устройства из-за сбоев счетчика,Наиболее близким техническим решением к изобретению является индук Отивный преобразователь перемещенийв код, содержащий магнитопровод,ферромагнитный зубчатый сердечник,соединенный с магнитопроводом, магнитопроводный якорь, расположенный 45внутри магнитопровода, обмотку возбуждения, входные обмотки, расположенные на ферромагнитном зубчатомсердечнике, причем обмоткавозбуждениярасположена намагнитопроводе 2 . 50Недостатками известного преобразователя являются низкие уровнивыходных сигналов и помехоустойчивость из-за малой магнитной проводимости на участке нахождения якоря, 55больших потоков рассеяния и повышенного уровня остаточного напряженияв обмотках; увеличенные габариты 67 2и потребление энергии, обусловленные наличием блоков сравнения, шифратора и источников электропитания к ним. Кроме того, как и в предыдущем устройстве случайные силовые воздействия на подвижную часть, реально существующие в промышленной эксплуатации, приводят якорь в соприкосновение с выходной обмоткой, которая в результате повреждается, и преобразователь может выйти из строя.Целью изобретения является повыше ние помехоустойчивостипреобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в индуктивный преобразователь перемещений в код, содержащий магнитопровод, Ферромагнитный зубчатый сердечник, соединенный с магнитопроводом, первый магнитопроводный якорь, расположенный внутри магнитопровода, обмотку возбуждения, выходные обмотки, расположенные на ферромагнитном зубчатом сердечнике, введены второй магнитопроводной якорь, ферромагнитные перемычки, электропроводное кольцо, электропроводные стержни, магнитопровод выполнен в виде стакана с продольными прорезями, по оси которого расположен Ферромагнитный зубчатый стержень, соединенный с основанием магнитопровода, обмотка возбуждения расположена на ферромагнитном зубчатом стержне у основаниямагнитопровода, первый магнитопроводный якорь соединен ферромагнитнымиперемычками через прорези в магнитопроводе .со вторым, расположенным снаружи магнитопровода, магнитопроводным якорем, электропроводное кольцо, расположенное на внешней боковой стороне первого магнитопроводного якоря, соединено через электро- проводные стержни с электропроводными перемычками, расположенными навнешней боковой стороне второго магнитопроводного якоря.На фиг. 1 схематично показана кон - струкция преобразователя; на фиг, 2разрез А-А на фиг. 1; на Фиг. 3 - разрез Б - Б на фиг. 1.Индуктивный преобразователь перемещений в код содержит магнитопровод 1, выполненный в виде стаканас продольными прорезями 2, число которых для определенности принято равным трем. У основания магнитопровода 1 расположена обмотка 3 возбужцения. В центральной части внутреннейполо сти магнито провода 1 рас положе нферромагнитный зубчатый сердечник 4с зубцами 5, между которыми расположены выходные обмотки 6 - 9 (их число для определенности взято равнымчетырем). В зазоре между ферромагнитными сердечником 4 и магнитопроводом 1.расположен магнитопроводный якорь 10,который посредством магнитопроводныхперемычек 11 скреплен с магнитопро Оводным якорем 12, соединенным с конт -ролируемым подвижным объектом (начертеже не показан). Электропроводныеперемычки 13 и 14 соединены с электропроводным кольцом 15 с помощью 15электропроводных стержней 16, магнитопроводный якорь 10 жестко скрепленс электропроводным кольцом 15, магнитопроводные перемычки 11 - с электропроводными стержнями 16. . 20Индуктивный преобразователь перемещений в код работает следующимобразом.Через Х обозначена ось перемещенийподвижной части. устройства, состоящей из скрепленных между собой магнитопроводных якорей 10 и 12,магнитопроводной перемычки 11 и элект.ропроводных перемычек 13 и 14,кольцо 15 и стержней 16; Перемещения ЗОподвижной части в направлении, указанном стрелкой, оставляют незащищенными от прохождения переменного магнитного потока, созданного входнойобмоткой 3, такое число выходных 35обмоток 6 - 9 на ферромагнитном сердечнике 4, которое пропорциональнокоординате х,. Комбинация сигналоввысокого и низкого уровней (т.е. уров.ней логической "1" и логического "0")40на выходах выходных обмоток 6-9 преобразуют выходной кодпреобразователя.Так, в положении магнитопроводногоякоря 10, показанном на фиг. 1, магнитный поток входной обмотки 3 замыкается по магнитопроводу 1, магнитопроводной перемычке 11,магнитопровод.ным якорем 10 и 12, а также по зубцуферромагнитного сердечника 4, распоженному между выходными обмотками 8 50и 9, и, наконец, по ферромагнитномусердечнику 4. Сигналы высокого уровня снимаются при этом с трех выходныхобмоток 6 - 8, т.е. преобразовательвыдает код 1110 координаты подвижной 55части,В изображненном на фиг. 1 положе, нии магнитопроводного якоря 10 в обмотке 9 выходной сигнал высокого уровня не наводится, йоскольку электропроводное кольцо 15 экранирует ограничиваемую его положением часть ферромагнитного сердечника 4 с обмоткой 9 (х)х), а магнитопровод 1 экранируется двумя короткозамкнутыми витками, образованными частями электропроводного кольца 15 (левой и нижней по фиг. 2), электропроводными стержнями 16., а также электропровод- ными перемычками 13 и 14,Магнитопровод 1 экранирован лишьчастично (шиг. 2). Так кяк число устанавливаемых на попвижную часть съемных электропроволных перемычек 13 и 14 определяет число подвижных короткозамкнутых витков, или степень экранирования магнитопровода 1, то изменение этого числа позволяет регулировать уровни сигналов в выходных обмотках 6 - 9 преобразователя.Экранирование ветвей магнитонровода 1 и ферромагнитного стержня 4,а также введение электропроводныхстержней 16, электропроводных перемычек 11, размещенных в прорезях,и магнитопроводного якоря 12 позволяет в несколько раз снизить уровеньсигналов, наводимых (при тех же, чтоу известных устройств параметрах сети электропитания преобразователя)в выходных обмотках 6 - 9, расположенных за электропроводным кольцом 15.Это значит, что в, обмотках 6 - 9,защищенных от воздействия магнитногопотока короткозамкнутыми виткамии электропроводным кольцом 15, в несколько раз увеличивается рабочаяпроводимость магнитной цепи за счетувеличения площади зазора .между магнитопроводом 1, магнитопроводным якорем 12 и магнитопроводными перемычками 11. Осуществление регулировкиуровня сигналов выходных обмоток 6 -9, позволяет уменьшить погрешность.преобразования от. образца к образцув серии преобразователей, а такжеизменение уровня выходных сигналовв процессе эксплуатации из-за воздействия дестабилизирующих факторови старения,Экономический эффект от применения изобретения обусловлен технологическими преимуществами устройства.1160567 Фог. ВНИИПИ Заказ 3842/54 Тираж 872 Подписное Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул,Проектная