Магнитомодуляционный преобразователь перемещения

О П И С А Н И Е977932ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М, Кл,с присоединением заявки6 01 В 7/00 Ъаударетееиаий комитет СССР ве яалем изабретений и открытий(53) УДК 621, .317.39:531717(088.8) Опубликовано 30. 11. 82. Бюллетень44 Дата опубликования описания 30.11.82 Ффф"ЦензеЪ % щ1ИзоЬретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в устройствах автоматического регулирования, управления, измерения и контроля неэлектрических величин электрическими методами в металлургической, химической, нефтехимической, приборостроительной, машиностроительной отраслях промышленности.По основному авт. св. У 4596631 О известен магнитомодуляционный преобразователь перемещения, содержащий два дросселя насыщения с магнитопроводами, подвижный постоянный магнит, .Г-образный магнитопровод с зазором в его основании, в котором расположен один из дросселей насыщения, и с разрезами Ч-образной формы в направлении перемещения постоянного магнита на параллельных пластинах-об о разного магнитопровода, причем второй дроссель насыщения расположен соосно первому между концами параллельных пластин магнитопровода, при 2этом оба дросселя насыщения и постоянный магнит охвачены -оЬразным маг"нитопроводом 1 3,Недостатком известного преобразователя является сравнительно низкаяточность из-за большой динамическойпогрешности, вызванной большой постоянной времени дросселей насыщения,в результате которой ЭДГ, наводимаяв обмотках дросселец насыщения, отстает от изменения магнитного потокапостоянного магнита, вследствие чеговозникает амплитудная динамическаяпогрешность те большая, чем большескорость подвижного элемента.Цель изобретения, - повышение точности за счет уменьшения динамической погрешности преобразователя.Поставленная цель достигается тем,что магнитомодуляционный преобразователь перемещения снабжен двумяобмотками коррекции, дьумя схемамисогласования и двумя двухсекционнымиобмотками подмагничивания, выход977932 О 3каждой обмотки коррекции подключенчерез схему согласования к двухсекционной обмотке подмагничивания, накаждом дросселе насыщения расположе,но по одной двухсекционной обмоткенасыщения, секции каждой из которыхрасположены диаметрально противоположно и соединены последовательновстречно, обмотки коррекции располо"жены на участке разреза Н-образнойформы.На фиг. 1 показана конструкцияпреобразователя; на фиг. 2 - схемы,коммутации обмоток преобразователя.Магнитомодуляционный преобразователь перемещения содержит два дросселя 1 и 2 насыщения, 1 -образный магнитопровод 3, между концами параллельных пластин которого расположендроссель 1 насыщения, причем в основании магнитопровода 3 выполнен зазор 4, в котором размещен второйдроссель 2 насыщения соосно с первым,подвижный постоянный магнит 5, размещенный между параллельными пластина.ми магнитопровода 3 и выполненный свозможностью перемещения вдоль них,две обмотки 6 и 7 коррекции на маг-.митопроводе 3, две двухсекционныеобмотки из секций 8 и 9, 10 и 11 годмагн чивания, расположенные на дросселях 1 и 2, и две схемы 12 и 3 согласования.Секции 8 и 9 одной обмотки подмагничивания намотаны на дроссель 1 насыщения, а секции 10 и.11 второй обмотки подмагничивания намотаны надроссель 2 насыщения; причем секции8 и 9, 10 и 11 каждой обмотки подмаг. ничивания расположены диаметральнона участке дросселей 1 и 2 насыщениясоответственно, не прилегающих к параллельным пластинам магнитопровода3, и соединены последовательновстречно.На параллельных пластинах магнитопровода 3 выполнены разрезы 14 и 15Ч-образной формы, которыми параллельные пластины магнитопровода 3 разбиты каждая на клинообразный и Ч-образный участки. Обмотка б коррекциинамотана на клинообразный участок одной иэ параллельных пластин магнитопровода 3, а вторая обмотка 7 коррекции - на ее И-образный участок. Дроссель 1 насыщения расположен со стороны оснований клинообразных участковпараллельных пластин магнитопровода 3,( а 5 30 35 40 45 50 55 фОбмотка 6 коррекции через схему 12 согласования соединена с обмоткой подмагничивания (секциями 8 и 9). Обмотка 7 коррекции соединена через схему 13 согласования с обмоткой подмагничивания (секциями 10 и 11). Обмотки дросселей 1 и 2 насыщения соединены последовательно-встречно и имеют клеммы для подключения нагрузки и источника переменного тока (не показано). Схемы 12 и 13 согласования могут быть выполнены в виде операционных усилителей с однополярным выходом. Постоянный магнит 5 служит для создания магнитного потока. Магнитопроводы дросселей 1 и 2 насыщения, и магнитопровод 3 предназначены для создания пути магнитного потока Обмотки дросселей 1 и 2 насыщенияслужат для создания рабочего магнитного потока и для снятия с них выходного сигнала.Разрезы 14 и 15 Ч-образной формы на параллельных пластинах магнитопровода 3 служат для перераспределения магнитного потока при перемещении постоянного магнита 5 и позволяют исключить погрешность от поперечного смещения магнита 5,Обмотки 6 и 7 коррекции служат для коррекции динамической погрешности измерения перемещения путем создания в них ЭДС, пропорцйональной скорости перемещения постоянного магнита 5, Секции 8- 11 обмоток подмаг" ничивания предназначены для коррекции динамической погрешности измере" ния перемещения путем дополнительно" го подмагничивания магнитопровода.Схемы 12 и 13 согласования предназначены для усиления (согласования по амплитуде) сигнала коррекции и для создания выходного сигнала одной полярности, не зависящей от направления перемещения постоянного магнита 5.Магнитомодуляционный преобразователь перемещения работает следующим образом.При подключении обмоток дросселей 1 и 2 насыщения к источнику переменного тока (нв показан) в магнитопроводе, состоящем из-образного магни" топровода 3 и мвгнитопроводов дросселей 1 и 2 насыщения, создается переменный рабочий магнитный поток ф Постоянный магнит 5 создает магнитный поток Ф, который делится на, 9779 две части: Фм- магнитный поток, проходящий по клинообразным участкам параллельных пластин магнитопровода 3 слева от магнита 5, пронизывающий витки обмотки 6 коррекции, и по дросселю 1 насыщения, и фм р - магнитный поток, проходящий по Ч-образным участкам параллельных пластин магнитопровода 3 справа от магнита 5, пронизывающий витки обмотки 7 кор- Ф рекции, и по дросселю 2 насыщения.При перемещении постоянного магнита 5 иэ среднего положения магнитные потоки Ф и Ф проходя по магнитопроводам дросселей 1 и 2 15 насыщения соответственно, изменяют степень их насыщения пропорционально перемещению постоянного магнита 5 из среднего положения, за счет чего изменяется индуктивность каждой обмот ф ки дросселей 1 и 2 насыщения. При изменении индуктивности обмоток дросселей 1 и 2 насыщения изменяется полное сопротивление в цепи нагрузки, в результате чего ток в цепи нагруз ки изменяется пропорционально перемещению постоянного магнита 5 из среднего положения.При перемещении постоянного магнита 5 с какой-то скоростью в обмотках э 6 и 7 коррекции наводятся ЭДС (Е ), величина которых зависит от скорости перемещения постоянного магнита 5.По магнитопроводам дросселей 1 и 2 насыщения проходят суммарные потоки Ф и Ф соответственно (поток постоянного магнита и поток подмагничивания), изменяя степень насыщения дросселей 1 и 2 пропорционально перемещению х и скорости Ч постоянного магнита 5, эа счет чего изменяется индуктивность каждой обмотки дросселей 1 и 2 насыщения. В результате этого изменяется полное сопротивление в цепи нагрузки и, следовательно, токв цепи нагрузки пропорционально пере 32 4мещению х и скорости М постоянногомагнита 5,За счет создания потока подмагничивания ток в нагрузке увеличиваетсяпри увеличении скорости Ч магнита 5,в результате чего происходит компенсация амплитудной динамической погрешности измерения перемещения.Предлагаемый магнитомодуляционныйпреобразователь перемещения позволяет уменьшить динамическую погрешностьпо сравнению с известным, что повышает точность измерений. С обмотоккоррекции можно также снимать сигнал,пропорциональный скорости перемещенияподвижного элемента, что расширяетфункциональные возможности преобразователя. Иагнитомодуляционный преобразователь перемещения по авт. св. Ю 459663, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения динамической погрешности, он снабжен двумя обмотками коррекции, двумя схемами согласования и двумя двухсекционными обмотками подмагничивания, выход каждой обмотки коррекции подключен через схему согласования "к двухсекционной обмотке подмагничивания, на каждом дросселе насыщения расположено по одной двухсекционной обмотке насыщения, секции каждой из которых расположены диаметрально противоположно и соединены последовательно-встречно, обмотки коррекции расположены на участке разреза Ч-образной формы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 459663, кл, 6 01 В 7/10, 1975.