Трансформаторный преобразователь перемещений

(56) Авторское свидетельство СССРУ 310113, кл. С 01 0 5/20, 1970,(54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение позволяет повыситьточность трансформаторного преобразователя линейных перемещений путемустранения погрешности от технологического разброса конструктивных элементов и материалов, осуществляемогопосредством регулировки его чувствительности. Преобразователь перемещений содержит подвижный сР-образныймагнитопровод, неподвижную измерительную обмотку 8, выполненную в,8012214 виде двух Х -образно расположенныхв воздушном зазоре 5 центральногостержня 7 магнитопровода 3 секций17, 18, и узел регулировки угла пересечения этих секций. Этот узел выполнен в виде поворотной кольцевойоправы 9 и установленной на ней свозможностью регулировки угловогоположения относительно оправы платы 12. На плате 12 закреплена однаиз секций измерительной обмотки.Другая секция закреплена на корпусе 1 преобразователя. Возможностьплавной регулировки угла пересечениясекций измерительной обмотки в процессе изготовления и эксплуатациипреобразователя позволяет компенси-,ровать технологические и мультипликативные погрешности преобразованияперемещения,.3 ил.Изобретение относится к измеря"тельной технике и может быть исполь-,зовано для контроля линейных размеров и перемещений в машиностроении.Целью изобретения является повышение точности преобразования путемуменьшения технологических погрешностей, обусловленных разбросом параметров его конструктивных элементов и материалов,На Фиг.1 показан преобразовательсо снятым корпусом, общий вид; нафиг.2 - то же, поперечный разрез;на Фиг,З - вид на узел регулировкичувствительности преобразователя(разрез А-А на Фиг,1).ТрансФорматорный преобразователь перемещений содержит корпус 1с продольными направляющими пазами,в которых установлена на пружинномподвесе (не показан) подвижная система, включающая рамку 2, связанную впроцессе измерений с объектом контроля (не показан), и закрепленныйна ней составной р-образный магнитопровод 3. Рамка 2 установлена в направляющих пазах корпуса Центральный стержень 4 магнитопровода 3 выполнен с воздушным за- ЗО зором 5 между верхней частью стержня 4 выполнена в виде пластинчатого полюсного наконечника 7, поверхность которого параллельна внутренней поверхности основания 6, На средней 35 части стержня 4 закреплена обмотка 8 возбуждения, подключенная к источнику питания переменного тока (не показан). Соосно с осью 0 электромагнитной симметрии греобразователя в верх О ней стенке корпуса 1 выполнено отверстие, в котором установлена с возможностью вращения поворотная кольцевая оправа 9. На корпусе 1 установ- лены Фиксирующие оправу 9 винты 10, 45 Во внутреннее отверстие кольцевой оправы 9 входит цилиндрический выступ 11 платы 12, установленной с воэможностью поворота относительно кольцевой оправы и выполненной из изоля О ционного материала. На поверхности верхней стенки корпуса 1 вокруг платы 12 установленизолятор 13. В кольцевой оправе 9 выполнено круглое отверстие 14, а в плате 12 напротив 55 отверстия 14 - продольный паз 15.Б отверстии 14 установлен с возможностью вращения своим циличдричесеким хвостовиком эксцентрик 16. Иаторце хвостовика эксцентрика 16 выполнен шлиц для регулировки его углового положения. Головка эксцентрика 16, смещенная относительно осивращения хвостовика, размещена в пазу 15 поворотной платы 12. В областиполюсного наконечника стержня 4 маг-,нитопровода 3, охватывая его основание 6, установлена с зазором измерительная обмотка, выполненная в виде двух расположенных Х-образно плоских секций 17 и 1.8, расположенныхпод углом к направлению контролируемых линейных перемещений, Одна секция 17 обмотки закреплена на изоляторе 13 неподвижно относительно корпуса, а другая секция 18 закреплена накруглой поворотной плате 12. Секции17, 18 включены между собой последовательно-встречно и соединены с выходными клеммами преобразователя.Точка с пересечения продольныхосей секций 17 и 18 находится наоси Х контролируемых перемещений. Висходном положении точка а совпадаетс центром (осью) 0 электромагнитнойсимметрии преобразователя (фиг.З),Длина секций 17 и 18 выбираетсябольше, чем величина диапазона контролируемых перемещений в сумме с толщиной магнитопровода 3 (его полюсного наконечника 7) в направлении Хперемещения магнитопровода 3. В области воздушного зазора 5 находятсяучастки 19 (отрезок а- Ь) и 20 (отрезок-с) секций 17 и 18 измерительной обмотки.Участки 19 секций 17 и 18 расположены с одной стороны поперечной осисимметрии магнитопровода 3, а участки 20 этих секций - с другой стороны от оси симметрии.Преобразователь работает следующим образом,Магнитный поток, создаваемый обмоткой 8 возбуждения в центральном стержне 4 и воздушном зазоре 5,индуктирует в каждой из секций 17,18 измерительной обмотки ЭДС, которые пропорциональны разности эФфективных длин участков 19 и 20 каждойсекции, находящихся в воздушном зазоре 5 магнитопровода 3.ЭФФективная длина участков 19 и 20измерительной обмотки зависит отугла с наклона секций 17 и 18 к осиХ контролируемых перемещений и от51015 20 30 35 40 45 50 55 положения точки с пересечения их осей относительно геометрическогоцентра плоскости полюсного наконечника 7. Так как в исходном положениигеометрический центр плоскости полюсного наконечника 7 совпадает сточкой Й.,и с центром электромагнитной симметрии преобразователя, величины ЭДС каждой из секций 17, 18равны нулю, Соответственно равеннулю и выходной сигнал преобразователя, Перемещение объекта контролявызывает смещение рамки 2 по направляющим корпуса 1 и отклонение пооси Х магнитопровода 3 от нейтрального исходного положения. Соотношение эррективных длин участков Г 9 и 20 каждой из секций 17 и 18 измерительной обмотки при этом изменяется с противоположными знаками пропорционально величине перемещения .магнитопровода 3 по оси Хф В результате на выходе преобразователя формируется выходной сигнал, пропорциональный перемещению контролируемого объекта. Крутизна характеристикипреобразования, т.е. чувствительность преобразователя является косинусоидальной функцией среднего угланаклона секций 17 и 18 к оси Х контролируемых перемещений.Чувствительность преобразователя зависит также от геометрических размеров магнитопровода 3 и секций 17,18 измерительной обмотки, от величины магнитной проницаемости магнитопровода 3 и других факторов, Технологический разбросэтих параметров приводит к соответствующему разбросу чувствительности, что уменьшает точность преобразователя. Для устранения погрешности, вызванной технологическим разбросом параметров ,преобразователя, осуществляется регулировка его чувствительности. Грубо заданную величину чувствительности устанавливают поворотом кольцевой оправки 9 в корпусе 1. Угловое положение платы 12 с закрепленной на ней секцией 18 измерительной обмотки при этом изменяется, Соответственно изменяется эффективная длина ее участков 19, 20, а следовательно, и чувствительность преобразователя.Регулируя таким образом чувствительность, устанавливают ее приблизительно равной заданной величине. После этого положение оправы 9 в кор пусе 1 фиксируют с помощью винтов 10. Затем осуществляют точную регулировку преобразователя с помощью эксцентрика 16. Поворотом хвостовика эксцентрика 16 вызывают перемещение его головки в пазу 15, что приводит к изменению углового положения платы 12 и закрепленной на ней секции 18 измерительной обмотки. Поворачивая эксцентрик 16, устанавливают точное значение требуемой чувствительности преобразователя,Таким образом, "грубой" и "точной" регулировкой чувствительности преобразователя с помощью узла регулировки угла пересечениясекций измерительной обмотки устраняют по; грешность, вызванную технологйческйм разбросом параметров элементов преобразователя, и повьппают его точность,Формула изобретенияТрансформаторный преобразователь перемещений, содержащий корпус, уста., новленный в нем с возможностью перемещения на направляющиху -образный магиитопровод с воздушным зазором в центральном стержне и обмоткой возбуждения на нем, измерительную обмотку в виде двух расположенных Х-образ". но секций, включенных между собой последовательна-встречно и свободно охватывающих основание магнитопровода в области воздушного зазора, и размещенный в корпусе на оси электромагнитной симметрии узел регулировки угла пересечения секций, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения технологических погрешностей, узел регулировки угла пересечения секций выполнен в виде поворотной кольцевой оправы, установленной на ней с возможностью вращения относительно оправы платы и эксцентрика с цилиндрическим хвостовиком и головкой, в оправе выполнено сквозное отверстие, на плате против отверстия - продольный паз, эксцентрик установлен хвостозиком в отверстии оправы, а головкой - в пазу платы, одна из секций измерительной обмотки закреплена на корпусе, а. другая - на плате.1221494 О 12 9 15 17 Ч ие Составитель И.ХислицинКелемеш Техред В.Кадар орректор Е,Сирохм тор 46 Тираж 705НИИПИ Государственногопо делам изобретений13035, Москва, Ж, Р писно Заказ 1 житета ССС ткрьгиикая цаб. иал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,