Преобразователь перемещений

(55 С 01 В 7/О АНИЕ ИЗОБРЕТЕН в, В.Л.Миха ИИ льГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авто рс коеМ 870921, кл.АвторскоеМ 1076748, кл юл, М 31овный научно-исспедовательно-конструкторский угольныййлов и П.В.Моисе 9:531,717(088,8) свидетельство СССР Й 01 0 5/20, 1979. свидетельство СССР , 6 01 О 5/20, 1982.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕ (57) Изобретение относится к изм ной технике и имеет целью повыш ствительности и уменьшение потре мощности преобразователя перемещении. Преобразователь содержит П-образный мганитопровод 1, в окнах среднего стержня 5 которого закреплена катушка 6 индуктивности, На крайнем стержне этого магнитопровода размещена обмотка 3 подмагничивания, предназначенная для задания начального подмагничивания катушки. На крайнем стержне второго П-образного магнитопровода 2 размещена обмотка 7 положительной обратной связи, которая через выпрямитель включена последовательно с катушкой 6 индуктивности, Выходной величиной является падение напряжения на резисторе, подключенном к движку задающего потенциометра. При перемещении якоря 12. связываемогос обьектом контроля, например в сторону крайних1587322стержней магнитопровода 1, около которых н размещен, возрастает магнитный поток одмагничивания, что приводит к уменьшеию магнитного сопротивления стержня 5 и меньшению индуктивности катушки 6. Ток через эту катушку возрастает, вследствие .чего возрастает и ток в обмотке 7, Это приводит к увеличению потока подмагничивания, проходящего через магнитопровод 2, вследствие чего индуктивность катушки 6 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляконтроля линейных перемещений различ,ных объектов,Цель изобретения - повышение чувст ,вительности и уменьшение потребляемоймощности преобразователя линейных пере-мещений за счет уменьшения сопротивления магнитному потоку, создаваемомуобмоткой обратной связи преобразователя. 10 На фиг,1 представлен преобразовательперемещений, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг,3 - электрическаясхема преобразователя перемещений. 15Преобраозватель перемещений содер жит два П-образных магнитопровода 1 и 2,На крайнем стержне магнитопровода 1 размещена обмотка 3 подмагничивания постоянного тока, подключенная к регулируемому источнику напряжения (не показан), ав окнах 4, выполненных в стержне 5 магнитопровода 1 (фиг,2), закреплена катушка 6индуктивности, подключенная к питающемуисточнику напряжения переменного тока, 25На крайнем стержне второго магнитопровода 2 размещена обмотка 7 положительнойобратной связи, включенная последовательно с катушкой 6 индуктивности, Междувыходом катушки 6 индуктивности и входом 30обмотки 7 положительной обратной связивключен выпрямитель 8, Обмотка 7 подключена через балластный резистор 9 к движкузадающего потенциометра 10, подключенного. своими выводами к опорному источнику напряжения постоянного тока,Крайние стержни магнитопровода 2 обращены своими концами к среднему стержню 5 магнитопровода 1 и отделены от неговоздушным зазором 11, Якорь 12, установленный с возможностью перемещения, размещен против крайних стержнеймагнитопровода 1 и отделен от них переменным зазором 13.Преобразователь перемещений работает следующим образом,дополнительно уменьшается, пока процесс не достигнет некоторого установившегося состояния. Поскольку зазор 11, отделяющий торцы магнитопровода 2 от стержня 5 магнитопровода 1, меньше зазора 13, отделяющего от него якорь преобразователя,создание потоков подмагничивания требуетменьшей мощности, что повышает чувствительность преобразователя. 3 ил. При включении питающего источника напряжения переменного тока через катушку 6 индуктивности и обмотку 7 положительной обратной связи начинает протекать постоянный ток, величина которого определяется сопротивлением катушек, Ток в обмотке 7 создает в магнитопроводе 2 магнитный поток Ф 2, определяющий предварительное подмагничивание стержня 5 и, следовательно, начальное значение индуктивности катушки 6 индуктивности. При подключении регулируемого источника напряжения постоянного тока к обмотке 3 подмагничивания постоянного тока по ней начинает протекать ток, создающий в магнитопроводе 1 постоянный магнитный по-, ток Ф 1, величина которого зависит от величины зазора 13 между выступами магнитопровода 1 и якорем 12, Наличие воздушного зазора 11 между магнитопроводами 1 и 2 исключает шунтирование потока Ф 1 через магнитопровод 2. Поток Ф 1 дополнительно подмагничивает стержень 5 и уменьшает индуктивное сопротивление катушки 6, что вызывает увеличение тока, протекающего через обмотку 7 обратной связи, и увеличивает магнитный поток Ф 2, Это вызывает дальнейшее уменьшь 1 ие индуктивности катушки 6 до наступления некоторого установившегося режима.Суммарный постоянный магнитный поток (Ф 1+ Ф 2) подмагничивания в стержне 5 магнитопровода 1 определяет установившееся значенйе индуктивности катушки 6 и установившееся значение падения напряжения на обмотке 7 обратной связи. Это напряжение сравнивается с напряжением, определяемым заданным положением движка потенциометра 10. Изменяя положение этого движка, устанавливают нулевое напряжение на балластном резисторе 9, с которого снимают выходное напряжение Овых, пропорциональное перемещению якоря 12 преобразователя. Это нулевое значение принимается за начало отсчета перемещения якоря 12. Смещение якоря 12,1587322 Анапример, в сторону уменьшения зазора 13 вызывает увеличение магнитного потока Фг подмагничивания вследствие уменьшения магйитного сопротивления воздушного зазора 13, а связанное с этим увеличение под магничивания стержня 5 приводит к уменьшению индуктивности катушки б, возрастанию тока через нее, а следовательно, к увеличению тока, протекающего через обмотку 7 обратной связи, Последнее приво дит к увеличению постоянного магнитного потока Ф 2 подмагничивания и дальнейшему росту тока через катушку 6 и обмотку 7, При этом падение напряжения на обмотке 7 возрастает, и на выходном балластном ре зисторе 9 появляется напряжение, пропорциональное перемещению якоря 12. Приновом положении якоря 12 процесс повторяется. Максимальной чувствительности преобразователя добиваются подбором 20 значения тока, протекающего через обмотку 3 подмагничивания.Поскольку обмотка 7 положительной обратной связи располагается на магнитопроводе 2, отделенном от магнитопровода 25 1 воздушным зазором 11, который может быть выполнен значительно меньшим, чем зазор 13 между якорем 12 и выступами магнитопровода 1, то для создания магнитного потока подмагничивания той же величины 30 потребуется существенно меньший ток подмагничивания по сравнению с тем случаем,когда обмотка обратной связи располагается на магнитопроводе 1, как это имеет место в известном устройстве. Поэтому при одинаковом токе подмагничивания обмотка обратной связи может быть выполнена с меньшим числом витков, Это повышает чувствительность преобразователя перемещений и уменьшает его потребляемую мощность,Формула изобретения Преобразователь перемещений, содержащий два П-образных магнитопровода, размещенную на крайнем стержне одного из магнитопроводов обмотку подмагничивания постоянного тока, размещенную на крайнем стержне второго магнитопровода обмотку обратной связи, закрепленную на первом магнитопроводе измерительную катушку индуктивности, подключенный между нею и обмоткой обратной связи выпрямитель и установленный с возможностью перемещения ферромагнитный якорь, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения потребляемой мощности, якорь расположен напротив торцов крайних стержней первого магнитопровода, в среднем стержне которого выполнены окна для размещения катушки индуктивности, а крайние стержни второго магнитопровода обращены к среднему стержню первого магнитопровода и отделены от нега зазором.1587322 Составитель Л,ГуськоТехред М,Моргентал эктор В.Дан орректор В,Гирн Тираж 503 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,акаэ 2411 ВНИИХИ Гогударс ям при ГКНТ ССС