Дифференциальный датчик

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 388 1736/24-07 (22) 09.04.85 (46) 15.12.87. Бюл. ¹- 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт низковольт— ного аппаратостроения и Харьковский политехнический институт (72) Б.В.Клименко, Е.А.Поляков, С.Л.Ривкин и Б.Ф.Бобыпев (53) 621.318.3(088.8) (56) Чунихин А.А. Электрические аппараты. M. Энергия, 1975, с, 416, табл. 14-2.

Авторское свидетельство СССР № 783757, кл. Н 01 Р 7/13, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 270257, кл. G 0 1 В 7/00, 1966

„„Я0„„1359655 А 1 (51)4 С 01 В 7/00 H 01 Р 7/13 (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫИ ДАТЧИК (57) Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано для контроля контактных нажатий ряда электрических аппаратов.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения возможности использования измерения тягового усилия. В устройство дополнительно введены стоп

4 с регулировочным элементом 6, глухой и проходной фланцы и пружина 8.

Стоп выполнен с возможностью перемещения, идентичен якорю 2 по своим размерам и установлен симметрично якорю относительно поперечной плоскости симметрии. В устройстве используется возбуждающая катушка, которая предназначена для подключения к источнику постоянного тока. 3 ил.

Изобретение относится к электроаппаратостроению и может быть использовано для контроля контактных нажатий пружин ряда электрических аппаратов, в том числе автоматических включателей.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения возможности использования измерения тягового усилия.

На фиг. 1 схематически изображен дифференциальный датчик цилиндричес-. кого типа; на фиг. 2 — схема подключения катушки постоянного тока; на фиг. 3 — то же, переменного тока.

Дифференциальный датчик цилиндрического типа (фиг. 1) содержит ферромагнитный цилиндрический корпус 1, внутри которого помещен также цилиндрический якорь 2, со штоком 3. Цилиндрический стоп 4 выполнен с возможностью перемещения и по размерам равен якорю. Датчик снабжен глухим немагнитным упором 5, к которому прикреплен с помощью регулировочного элемента 6 стоп 4, и проходным немагнитным упором 7, имеющим сквозное отверстие, через которое прохоцит шток 3, Наличие немагнитных упоров 5 и 7 обеспечивает симметрию датчика в исходном состоянии. На штоке 3 поме щена пружина 8, оцин конец которой упирается в проходной упор 7, а другой конец закреплен на штоке 3 с возможностью ее перемещения. Внутри корпуса расположены катушка 9 постоянного тока (фиг. 2) и катушки 10 и i1 переменного тока. Катушки 10 и

11 (фиг. 3) соединены последовательно и встречно и расположены симметрично относительно поперечной плоскости симметрии (фиг. 1) . На корпусе 1 установлен ферромагнитный фланец

12, на котором закреплен глухой упор 5, Нерабочие (паразитные) зазоры электромагнита равны между собой. Секции катушек !0 и 11 переменного тока включены в соседние плечи уравновешенного сопротивлениями резисторов 13 и 14 моста, в выходную диагональ которого включено сопротивление 15 нагрузки. Сечение обмоточного провода и число витков.в секциях 10 и 11 одинаковое.

При подаче напряжений на катушки датчика и точном положении якоря

9655 2

10 I 5

Р0 дГ

2 и стопа 4 относительно плоскости симметрии, которое обеспечивается глухим упором 5, регулировочным устройством 6, проходным упором 7 и пружиной 8, а также симметричным распо-ложением катушек 10 и 11, индуктивное сопротивление катушек 10 и 11 будет одинаковым.

При изменении начального зазора происходит изменение магнитного сопротивления цепи индуктивности катушек 10 и 11, а следовательно, и общего сопротивления. Таким образом, имеется функциональная зависимость между измеряемой величиной перемещения и электрическим сопротивлением датчика.

Для этого датчика входной величиной является перемещение цилиндрического якоря 2, определяемое зазором, выходной величиной — сила тока в катушке при заданном переменном напряжении питания. Если цилинцрический якорь 2 через шток 3 механически связан с каким-либо устройством, например, с подвижным контактом испытуемого аппарата, то при подаче на катушку 9 постоянного тока на цилиндрический якорь 2 датчика будут действовать две силы: тяговое усилие, создаваемое самим электромагнитом, и противодействующее усилие, являющееся суммой сил, препятствующих притяжению цилиндрического якоря 2 к столу 4. Чтобы цилиндрический якорь

2 начал двигаться, необходимо увеличивать ток в катушке 9 до тех пор, пока тяговое усилие не станет равным противодействующему. Таким образом, входной величиной датчика является также измеряемое противодействующее усилие, а выходной величиной— ток в катушке 9.

В случае неравенства индуктивностей катушек 10 и 11 необходимо с помощью регулировочного элемента 6, перемещая стоп 4 внутри ферромагнитного фланца 12, который соединен, например, резьбовым соединением с корпусом 1, добиться их равенства, а если нет разности в индуктивности секций катушек 10 и 11 переменного тока, то ток в резисторе 15 будет равен нулю.

При трогании цилиндрического якоря 2 на резисторе 15 появляется падение напряжения, которое является сигналом рассогласования и с помощью

13596

Составитель Н,Кузина

Редактор Э.Слиган Техред И.Попович Корректор А,Зимокосов

Заказ 6145/43 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 которого можно отключить источник питания катушки 9 постоянного тока и зафиксировать по прибору, установленному в цепи питания катушки 9 и от5 градуированному в усилиях, величину противодействующей силы.

Датчик может быть применен также в качестве элемента непрерывного действия. В этом случае, т.е. при непре- 1g рывном преобразовании перемещения в электрический сигнал, каждому значению входного сигнала соответствует определенное положение якоря. При этом параметры датчика необходимо выбирать так, чтобы в пределах зоны измерения характеристика датчика (зависимость тока в катушке переменного тока от рабочего зазора) представляла участок прямой линии.

Формула и з о б р е т ения

Дифференциальный датчик, содержащий цилиндрический якорь со штоком, 55 4 фланец, измерительные катушки, включенные встречно и последовательно, и возбуждающую катушку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения возможности использования измерения тягового усилия, он снабжен стопом с регулировочным элементом, проходным и глухим упорами, пружиной, возбуждающая катушка предназначена для подключения к источнику постоянного тока, при этом пружина установлена на штоке якоря. один ее конец упирается в проходной упор, а другой закреплен на штоке, глухой упор установлен на фланце со стороны стопа, а проходной упор со стороны якоря, причем указанный стоп выполнен идентичным якорю по своим размерам и устанйвлен симметрично якорю относительно поперечной плоскости симметрии.