Трансформаторный преобразователь линейных перемещений

Союз Советских Сощналнстнчесннх Республик(22) Заявлено 060278 21) 2579224/24-07с присоединением заявки Мо(51)м, (л,Н 01 Г 21/06б 01 В 7/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Б.М. Мамиконян Ленинаканский филиал Ереванского политехнического институтаим. К. Маркса(54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХПЕРЕМЕЩЕНИЙ 10 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к трансформаторным преобразователям линейных перемещений с линейной характе-ристикой, и может быть использовано для измерения больших перемещений.Известен трансформаторный преобразователь линейных перемещений,содержащий подвижный магнитопровод,несуций на себе обмотку возбуждения,подключенную к источнику переменного тока, и плоскую измерительнуюобмотку, расположенную на прямо 15угольной пластине из изоляционногоматериала и помещенную в пространстве воздушного зазора магнитопровода, конструктивная длина которогозначительно больше полезного ходаподвижной части 1.Однако при заданной величине ичистоте магнитной индукции в зазоремагнитопровода чувствительностьпреобразователя определяется числомвитков измерительной обмотки и зако"ном их распределения вдоль плоскойпластины. Возможности увеличениячисла витков ограничены трудностьюих размещения в плоскости пластины. Поэтому закон распределения витков измерительной обмотки, наряду с обеспечением линейности характеристики преобразования, должен обеспечить также и,максимальную удельную чувствительность, то есть, чувствительность, приходящуюся на единицу длины провода измерительной обмотки.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь, измерительная обмотка которого выполнена в виде двух последовательно-встречно включенных одинаковых равнобедренных треугольных секций,с общей вершиной в средней части преобразователя. Такое выполнение измерительной обмотки обеспечивает: необходимую чувствительность 2)Однако указаНный вид измерительной обмотки не является оптимальным с точки зрения максимальной чувствительности, в результате чего чувствительность известного преобразователя низка,Цель изобретения - повышение чувствительности трансформаторного преобразователя линейных перемещений слинейной характеристикой преобразования.Указанная цель достигается тем, что н трансформаторном преобразователе линейных перемещений; содержащем обмотку возбуждения, подвижный магнитопронод с воздушным зазором, в пространстве которого помещена плоская измерительная обмотка, состоящая иэ двух последовательно- встречно включенных одинаковых секций, каждый виток измерительной обМотки выполнен в виде О-образного пятиугольника, электрически связанного с аналогичными по форме предыдущим и последующим витками, помещенными один в другом. При этом 15 расстояние между вершинами любых двух соседних витков секций равно высоте равнобедренно-треугольной части большего витка, а наружные витки секций имеют общую вершину в 2 О средней части преобразователя.Число витков каждой секции измерительной обмотки определяется из соотношенияП=Б С25 округленного до ближайшего целого числа, где с - длина,с - ширина измерительной обмотки.На фиг. 1 схематично показан преобразователь; на фиг. 2 - измерительная обмотка преобразователя; на фиг. 3 - зависимость ЭДС измерительной обмотки от измеряемого перемещения; на фиг. 4 - зависимость выигрыша в чувствительности от габаритных размеров измерительной обмотки.Преобразователь содержит неподвижнуь обмотку 1 возбуждения, выполненную в виде параллелепипеда, к зажимам 2.и 3 которой подается переменное напряжение возбуждения. Подвиж О ный.магнитопровод 4 выполнен в виде С-образного сердечника или скобы с перекрывающимися между собой краями 5 и 6 и образующими зазор 7, в котором располагается измерительная 45 обмотка 8, состоящая из двух последовательно-встречно включенных одинаковых секций. Измерительная обмотка может быть уложена на основании 9 или быть выполненной печатным спо- щО собом. В каждой секции измерительной обмотки витки выполнены в ниде 11-образных аналогичных по форме пятиугольников, электрически связанных между собой и расположенных один в другом, при этом расстояние между вершинами 10 и 11 любых двух соседних витков секций равно высоте равнобедрено-треугольной части большого витка. Наружные витки секций имеют общую вершину в средней , бО части. преобразователя. Выходное напряжение снимается с зажимов 12 и 13.Преобразователь работает следующим образом. 65 Под действием МДС обмотки возбуж=дения в магнитопроводе возникаетпеременный магнитный поток, которыйзамыкается через воздушный зазор 7,создавая в последнем однородное магнитное поле с индукцией В , Это полепронизывает витки измерительной обмотки, индуктируя н них ЭДС. Действующее значение результирующей выходной ЭДС равноЕ=ВВ:Г,Ь,где Ю - угловая частота переменногомагнитного поля,Е 5 х - суммарная площадь витков измерительной обмотки,пронизываемая полем и зависящая откоординаты Х положения магнитопровода, Определяя для произвольного значения Х величину Е 5 и подставляян формулу, получаем характеристикупреобразования Еи 1(х), которая оказывается линейнойЕ =ЬвВн,2Максимальная удельная чувствительность имеет место при числе витков П= Д - каждой секции измерительнойСобмотки. При этом ныигрыш в чувствительности зависит только от отношения с 11 с и, как видно иэ фиг. 4, всегда больше единицы.Формула изобретения1. Трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий обмотку возбуждения, подвижный магнитопровод с воздушным зазором, в котором помещена плоская измерительная обмотка, состоящая иэ двух последовательно-встречно включенных одинакОвых секций, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с. целью повышения чувствительности, каждый виток измерительной обмотки выполнен в виде пятиугольника с прямыми углами при основании, витки размещены один в другом, причем наружные витки секций имеют общую вершину части преобразователя.2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что число витков каждой секции измерительной обмотки определяется из соотношениягде 3 - длина и с - ширина измерительной обмотки.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1; Куликовский Л.Ф. и др. Автоматические приборы с бесконтактными компенсирующими преобразователями. М., Энергия 1, 1967, с. 34.2. Авторское снидетельство СССР 9 135959, кл. Н 01 Г 29/12, 1961.741328 О Фиае Составитель В. ЛисинПетрушко Техред М.Петко, , Корректор С. Шом Редакт сное каз 3 4/5 Патен г. Ужгород, Ул, Проектн ая, 4 пиал 1/8 ЦНИИПИ по д 113035