159744

Датчик раоотает следующим образом. При изменении зазора 9 в результате приложенного воздействия изменяется потокосцепление обмотки возбуждения и, следовательно, ее индуктивное сопротивление. Так как ток, проходящий через обмотку возбуждения, стабилен по величине, меняется напряжение на зажимах 10, которое через выпрямитель 12 подается на обмотку 7 подмагничивания. Магнитодвижущая сила (м. д,с.) этой обмотки и материал магнитопровода датчика выбираются так, чтобы при уменьшении зазора 9 и увеличении напряжения на зажимах 10, а следовательно, и тока подмагничивания магнитная проницаемость участка 3 магнитопровода возрастала,При этом э.д,с. обмотки б будет резко расти за счет увеличения охватываемого ею переменного магнитного потока, вследствие уменьшения магнитного сопротивления материала магнитопровода и якоря, в связи с возрастанием их магнитной проницаемости, а также уменьшения воздушного зазора, В этом случае э.д. с, обмотки 8 оудет изменяться обратно изменению э,д,с, обмотки б, то есть при уменьшении зазора 9 величина ее будет падать вследствие шунтирующего действия якоря. Результирующая э. д. с. на зажимах 11 будет возрастать при уменьшении зазора 9 и уменьшаться при его увеличении.Однако датчик с таким устройством несовершенен: в обмотке подмагничивания трансформируется переменная э.д. с,; часть потока подмагничивания ответвляется в участок 2 магнитопровода. Все это отрицательно сказывается на работе датчика.Конструкция улучшенного датчика показана на фиг. 2.В отличие от датчика, показанного на фиг.1, магнитопровод 13 датчика на фиг. 2 (слева), состоящий из участков 14 и 15, имеет окна 1 б и 17, в которых размещают обмотки 18 и 19 подмагничивания, состоящие из двух секций 18 а, 18 б и 19 а, 19 б. Секции обмоток выполняют и соединяют таким образом, чтобы индуктируемые в них э,д. с. были равны между собой и противоположны по фазе, Таким образом, действие их нейтрализуется. Рабочая точка на кривой намагничивания и режим работы обмотки 18 а подмагничивания выбирают таким образом, чтобы их действие на участок 14 магнитопровода 13 было противоположным действию обмотки 19 подмагничивания на участок 15 магнпопровода, то есть магнитная проницаемость участков 14 и 15 магнитопровода 13 при работе датчика должна изменяться в противоположную сторону: при увеличении магнитной проницаемости участка 14 магнитная проницаемость участка 13 должна уменьшаться и наоборот,Магнитные потоки, создаваемые обмотками 18 и 19 подмагничивания, замыкаются в частях 14 и 15 магнитопровода, как это показано на фиг, 2 стрелками 20 и 21. Схема датчика дана для случая питания его от стабилизированного источника (не показан) переменного тока, который подключается к зажимам 22.На фиг. 2 также показан датчик аналогичной конструкции, но с измененной формой магнитопровода 23 и, кроме того, имеющий в каждом из окон по две обмотки 24, 25 и 2 б, 27 подмагничивания, одна из которых питается от цепей возбуждения, а другая - от соответствующей измерительной обмотки первого датчика.Обмотки подмагничивания 24 и 25, 2 б и 27 могут быть включены как согласно, так и встречно в зависимости от свойства материала магнитопровода, Их взаимное действие должно обеспечивать такое изменение магнитной проницаемости соответствующих участков магнитопроводов, которое обеспечило бы при уменьшении зазора 28 рост э. д. с. измерительной обмотки 29 и уменьшение э.д.с. измерительной обмотки 30.Якоря 31 и 32 в обоих датчиках должны быть при совместной работе жестко соединены между собой и воспринимать одно и то же воздействие. Напряжение с измерительных обмоток 29 и 30 датчика может быть подано к потребителю или использовано для подмагничивания следующего каскада.Каскад датчиков работает следующим образом. При изменении зазора 28 между якорями 31 и 32 датчиков и их магнитопроводами 13 и 23 изменяется индуктивное сопротивление обмоток возбуждения 33 и 34. Вместе с этим меняется и напряжение на зажимах 22, к которым подключен источник питания, ста. билизированный по току. Вследствие изменения напряжения на зажимах 22 изменяются м. д. с. обмоток подмагничивания 18, 19, 24 и 25, подключенных через выпрямитель 35 к зажимам 22. Одчовременно с этим изменяются э.д.с. измерительных обмоток 35 и 37, которые через выпрямители 38 и 39 питают обмотки подмагничивания 2 б и 27.Таким образом, магнитная проницаемость магнитопровода второго датчика будет изменяться за счет суммарного действия обмоток подмагничивания 24, 25 и 26, 27. Изменения э, д, с, измерительных обмоток 29, 30 второго датчика будут вследствие этого более сильными, чем изменения э. д. с. измерительных оомоток 3 б и 37 первого датчика,На фиг. 3 показан датчик, якорь которого состоит из двух частей 39 и 40. В каждом из окон 41 и 42 магнитопровода 43 расположены по две обмотки 44, 45 и 4 б, 47 чодмагничивания. Обмотки 44 и 45 подмагничиванця пцтаются через выпрямитель 48 последовательно с обмоткой возбуждения 49, пита 1 ощейся в свою очередь от источника (не показан) стабилизированного переменного напряжения, подключенного к зажимам 50. Обмотки 44 ц 4 б подмагничивания питаются от стабилизированного источника (не показан) постоянного тока, то есть их м, д.с. постоянны. Если материал магнитопровода таков, что его магнитная проницаемость уменьшается с росто.1 магнитной индукции, то обмотки 44 и 45 включают таким Ооразом, чтобы их м. д. с. складывались, а обмотки 4 б и 47 включают встречно, то есть их м. д, с. вычитаются. При этом м.д.с. об;,1 отки 47 долкна быть всегда больше м.д. с. обмоткц 4 б.В этом варианте датчик может быть использован для разбраковкц деталей по цх магнитным свойствам. Измерения можно производить следу 1 ощим образом, Одна из частеи якоря служит эталоном, ца месте другой его . части устанавливают деталь, ма 1 цитную проницаемость которой цадо измерить. Измерительные обмотки 51 и 52 включают встречно.При отклонеции магнитных свойств испытуемой детали от нормы изменяется индуктивное сопротивление обмотки 49 возбуждения. Л так как напряжение на пей стабильно, то изменится протекающцй по ней ток. В результате изменяется и.д. с. обмоток 44 и 4 б подмагничивания, питаемых последовательно с обмоткой возбуждения. Эти изменения вызовут, в сзою очередь, противоположные изменения магнитной прон 11 цаемости частей 53 и 54 магнитопровода. По отклонениям суммарной э. д. с, измерительных обмоток 51 и 52 можно судить о магнитных свойствах испытуемых деталей. Предмет изобретения 1. Датчик перемещений с магнитным усилением, содержащ 1 11 маппг 1 опровод, обмотку возбуждения. две измерительные обмотки, пцтаемые От источника тока со стабплизировац. ным цапряжец 11 ем через выпрямители, якорь, кццс.,1 а 1 цчсскн Сединемый с Объектом измерения, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, его магнитопровод имеет серпообразную форму и состоцт из двух частей, каждая из которых снабжена окном для размещения катушек подмагнцчиванця, питаемых через выпрямитель током, изменяющимся в обмотке возбуждецця в процессе раооты датчика.2. Датчик перемешец 11 Й с магнитным лецием по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью дополнительного усиления сигнала, к нему подключен второй датчик, содержащий по две катушки подмагнцчиванця, размещенные в каждом окце маг 11 итопровода, одна пара которых питается через выпрямители от измерительных обмсток, а вторая пара - соответстве 11 цо от обмотки возоуждецця предыдущего датчика.3. Датчик перемещснц 11 с магнитным усцлс. нцем по пп. 1, 2, отлцч ающнйся тем, чго, с целью расшцреп 11 я областц п 1 тцменсцця, якорь датчика выполнен разрезным 1;и две равные части.4. Датчик перемещений с магццтныъ 1 усилением по пп. 1, 2, 3, отличающийся тем, что, с цел 1 цо упрощения конструкции, его магнитопровод выполнен с одним окном цлц без него, при этом катушка подмагничцвацич размещается на соответствующей части магнитопровода.