Дифференциальный трансформаторный преобразователь угловых перемещений
Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение линейности характеристики преобразования трансформаторного дифференциального преобразователя, обеспечивающего измерение многооборотных угловых перемещений объектов контроля, создающих значительный момент сопротивления на оси вращения. Этот преобразователь содержит две катушки первичной обмотки, выполненные в виде идентичных спиральных пружин 1 и расположенные коаксиально внутри катушек 6 вторичной обмотки, которые соединены дифференциально. Одни концы пружин жестко прикреплены к основанию корпуса 2, а другие соединены между собой гибким электропроводным тросом 3, охватывающим шкив 4, который установлен на оси вращения контролируемого объекта. Жестко прикрепленные концы пружин подключены к источнику питания, представляющему собой генератор 5 тока. Благодаря тому что концевые участки обеих пружин выступают за пределы обоих торцов катушек 6 вторичной обмотки, обеспечивается более равномерное распределение создаваемого ими магнитного поля, что повышает линейность характеристики преобразования. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
2 1
° 6,",: Ь, ) с: - —, А. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4341565/25-28 (22) 11. 12.87 (46) 23.03.90. Бюл. 9 11 (71) Всесоюзный научно-исследова1 тельский, . проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования (72) В.И. Сафонов и Ю.А. Белавин (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
h» 1249308, кл . С 01 В 7/00, 1985. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ IIEPEME111ЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения—
„„SU„„1551981 А1
2 повышение линейности характеристики преобразования трансформаторного дифференциального преобразователя, обеспечивающего измерение многооборотных угловых перемещений объектов контроля, создающих значительный момент сопротивления на оси вращения. Этот преобразователь содержит две катушки первичной обмотки, выполненные в виде идентичных спиральных пружин 1 и расположенные коаксиально внутри катушек 6 вторичной обмотки, которые соединены дифференциально. Одни концы пружин жестко прикреплены к основанию корпуса 2, а другие соединены между собой гибким электропроводным тросом 3, охватывающим шкив 4, 1551981 который установлен на оси вращения контролируемого объекта. Жестко прикрепленные концы пружин подключены к источнику питания, представляющему
5 собой генератор 5 тока. Благодаря тому что концевые участки обеих пружин
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых переме - 15
1 щений вращающихся объектов.
Цель изобретения — измерение многооборотных угловых перемещений объектов контроля, создающих значительный момент сопротивления на оси вра- 20 щения, а также повышение линейности характеристики преобразования за счет формы выполнения кинематической связи между объектом контроля и упруго деформируемыми катушками первичной 25 обмотки преобразователя в виде шкива и охватывающего его электропроводного троса, соединяющего концы этих катушек, .которые в исходном положении
1 находятся в предварительно растя- 30 нутом состоянии.
На чертеже показано схематично выполнение дифференциального трансфорt маторного преобразователя угловых перемещений„
ДиФференциальный трансформаторный преобразователь перемещений содержит две катушки первичной обмотки, выполненные в виде двух идентичных спиральных пружин 1, жестко прикрепленных одними концами к корпусу 2 и последовательно соединенных между собой электропроводящим тросом, 3, свободно охватывающим шкив 4,- который установлен на оси вращения. Концы первичной обмотки присоединены к генератору 5 тока. Катушки 6 вторичной обмотки расположены коаксиально с пружинами, соединены встречно-последовательно и подключены к измерительной схеме, выполненной, например, в виде амплитудных детекторов 7, вычитателя 8 и нормирующего усилителя 9.
Преобразователь работает; следующим образом.
В исходном положении шкив 4 занимает такое положение, при котором предварительно растянутые спиральные пружины 1 первичной обмотки имеют выступают за пределы обоих торцов катушек 6 вторичной обмотки, обеспечивается более равномерное распределение создаваемого ими магнитного поля, что повышает линейность характеристики преобразования. 1 ил, одинаковый шаг между витками. Ток, создаваемый генератором 5 тока, протекает через пружины (катушки первичной обмотки), создавая магнитные потоки, которые на единицу длины будут в данном случае одинаковыми. Соответственно равными будут и ЭДС, наводимые этими потоками в катушках 6 вторичной обмотки. В результате сигнал на выходе преобразователя равен нулю.
При угловом перемещении контроли- . руемого объекта и связанного с ним шкива 4 происходит соответствующее . перемещение электропроводящего троса
3 и изменение степени деформации спиральных пружин 1. Это вызывает увеличение шага между витками в одной из пружин и уменьшение шага в другой пружине, что приводит к изменению магнитодвижущих сил катушек первичной обмотки, а следовательно, и к изменению величин ЭДС, наводимых в катушках 6 вторичной обмотки. Выходные сигналы катушек поступают на амплитудные детекторы 7, где происходит преобразование напряжений переменного тока в напряжения постоянного тока. Эти напряжения сравниваются в вычитателе 8 и усиливаются в усилителе 9, на выходе которого сигнал зависит от величины и знака углового перемещения контролируемого объекта.
Благодаря тому, что концы предварительно растянутых кагушек (пружин 1) первичной обмотки выступают с обеих сторон за торцы коаксиально расположенных с ними катушек 6 вторичной обмотки, обеспечивается более равномерное распределение магнитного поля
1 катушек первичной обмотки в зоне размещения более коротких катушек вторичной обмотки. Это обуславливает повышение линейности характеристики преобразования и позволяет получить точность измерения угловых перемещений порядка 0,57..
1551981
Составитель С. Скрыпник
Техред Л.Сердюкова KoppeKTopl О. 11ипле
Редактор Л. Зайцева
Заказ 321 Тираж 499 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101
Формула изобретения
Дифференциальный трансформаторный преобразователь угловых перемещений, содержащий корпус, размещенные в нем две катушки первичной обмотки, выполненные в виде пружин из электропроводного материала, одни концы которых прикреплены к корпусу, подключенный к этим концам пружин источник питания переменного тока, блок кинематической связи с объектом контроля, взаимодействующий со свободными концами пружин, и две неподвижные катушки вторичной обмотки, оасположенные коаксиально с соответствующими пружинами, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью измерения многооборотных угловых перемеще5 ний объектов контроля, создающих значительный момент сопротивления на оси вращения, .и повышения линейности характеристики преобразования, блок кинематической связи с объектом контроля выполнен в виде шкива, и охватывающего его электропроводного троса, соединяющего свободные концы пружин, источник питания выполнен в виде генератора тока, а концевые участки пружин выступают с обеих сторон за торцы катушек вторичной обмотки.
