Бипараметрический преобразователь линейного перемещения

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности бипараметрического преобразователя линейного перемещения за счет увеличения линейности по всему диапазону измерений . Преобразователь перемещения содержит П-образный магнитопровод 1 с размещенной на его основании первичной обмоткой 2 возбуждения. Конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком, расположенный между параллельными стержнями 4 и 5 магнитопровода 1, присоединен параллельно вторичной обмотке 3 преобразователя, которая сосредоточенно размещена на основании неподвижного магнитопровода. Зазор между обкладками жидкокристаллического конденсатора переменной емкости выполнен изменяющимся по квадратичному закону. Благодаря сохранению резонансного режима во вторичной цепи преобразователя на всем диапазоне измерений обеспечиваются высокая чувствительность преобразователя и линейность его выходной характеристики. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4791202/28 (22) 14.02.90 (46) 07.08.92. Бюл. N. 29 (71) Ташкентский институт инженеров ирригации и механФЬации сельского хозяйства (72) M. Ф. Зарипов, P. Ж. Баратов и С. Ф.

Амиров (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 540129, кл. G 01 В 7/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1249310, кл. 6 01 В 7/00. 1986, (54) БИПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измеритель; ной технике и имеет целью повышение точности бипараметрического преобразователя линейного перемещейия за счет увеличения линейности по всему диапазону измерений, Преобразователь перемещения

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, Известен преобразователь, который состоит из магнитопровода П-образной формы, имеющего первичную и вторйчную обмотки. Вторичная обмотка равномерно распределена вдоль параллельных стерж.ней магнитопровода, а подвижный безобмоточный якорь размещен между ними.

Одна из обкладок конденсатора кинематически связана с якорем, а обе обкладки под.ключены соответственно к концам вторичной обмотки (1).

Известен также преобразователь, в которо л в основании магнитопровода П-образной формы размещена первичная. Ы 1753249 А1 содержит П-образный магнитопровод 1 размещенной на его основании первичной обмоткой 2 возбуждения. Конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком, расположенный между параллельными стержнями 4 и 5 магнитопровода 1. присоединен параллельно вторичной обмотке 3 преобразователя, которая сосредоточенно размещена на основании неподвижного магнитопровода, Зазор между обкладками жидкокристаллического конденсатора переменной емкости выполнен изменяющимся по квадратичному закону, Благодаря сохранению резонансного режима во вторичной цепи преобразователя на всем диапазоне измерений обеспечиваются высокая чувствительность преобразователя и линейность его выходной характеристики. 1 ил, обмотка возбуждения, а на один из параллельных стержней навита распределенная вторичная обмотка. В пространстве между параллельными стержнями расположены конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектрикОм и подвижный якорь-экран,, обхватывающий стержневую часть магнитопровода. Конденсатор зашунтирован вторичной обмоткой преобразователя (2).

Однако известйые бйпараметрические преобразователи имеют высокую нелинейность характеристики преобразования, т.к, индуктивность выходной обмотки изменяется по нелинейному закону из-за одновременного изменения магнитного сопротивления на пути рабочего (экранированного) 1753249 перемещения вдоль параллельных стержней 25 якорь-экран, вторичная обмотка выполнена

40

55 (м) потока Ф и числа витков вторичной обмотки. Следовательно, нарушается условие резонанса, т.е. произведение L С изменяется на всем диапазоне перемещений подвижной части преобразователя, что существенно повышает степень нелинейности характеристики преобразования, вследствие чего снижается точность измерения, Цель изобретения — повышение точности за счет увеличения линейности характеристики преобразования по всему диапазону измерений, Указанная цель достигается тем, что в бипараметрическом преобразователе линейного перемещения, который содержит П-образный магнитопровод, размещенную на его основании первичную обмотку, расположенный между параллельными стержнями магнитопровода конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком, имеющим отрицательную аниэотропию, подключенную парал- лельно конденсатору и размещенную на магнитопроводе вторичную обмотку и установленный с возможностью сосредоточенной и размещена на основании

П-образного магнитопровода, а зазор в конденса- торе выполнен изменяющимся по квадратичному закону.

Благодаря сосредоточенному размещению вторичной обмотки на основании неподвижного магнитопровода и изменению зазора между обкладками конденсатора переменной емкости обеспечивается линейность характеристики преобразования, что достигается сохранением условия резонанса на всем диапазоне измерений, в результате чего повышается точность измерения.

На чертеже представлена схема бипараметрического преобразователя линейных перемещений, Преобразователь состоит из П-образного неподвижного магнитопровода 1, на основании которого размещены первичная обмотка 2 возбуждения и измерительная вторичная обмотка 3, В пространстве между . параллельными стержнями 4 и 5 расположен конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком, име ющим отрицательную анизотропию, выполненный в виде протянутых вдоль стержней магнитопровода электродов 6 и 7. Зазор между обкладками конденсатора переменной емкости выполнен изменяющимся по квадратичному закону. л Ь2

А = w ОР ро о д — (е1 (Хм — Х ) + е2 Х ) Х, 5

20 где w — число витков вторичной обмотки; ь, 0> — ширина магнитопровода и зазор между ними;

Х > — максимальное значение координаты X подвижной части преобразователя; я1 — диэлектрическая проницаемость жидкокристаллического вещества, молекулы которых неориентированы по магнитному полю;

Е диэлектрическая проницаемость жидкокристаллического вещества, молекулы которых ориентированы по магнитному полю.

Подвижный якорь-экран 8 обхватывает стержневую часть магнитопровода с жидкокристаллическим конденсатором 9 переменной емкости, зашунтированным . вторичной обмоткой преобразователя. При перемещении подвижного якоря-экрана 8 вдоль неподвижного магнитопровода индуктивность L u емкость С изменяются обратно пропорционально относительно друг друга, что регистрируется с помощью вторичной аппаратуры.

Бипараметрический преобразователь линейных перемещений работает следую- щим образом.

При питании первичной обмотки 2 от источника переменного тока 41 во вторичной обмотк 3 преобразователя индуцируется ЭДС.,При этом одновременно изменяются индуктивность Lz вторичной обмотки 3 преобразователя и емкость С конденсатора переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком так, что параллельный контур находится в резо-— нансе при любом положении якоря-экрана

8 по длине стержней 4 и 5 магнитопровода

1, При увеличении координаты Х якоря-экрана 8 индуктивность Lz вторичной обмотки

3 линейно увеличивается, а емкость конденсатора уменьшается вследствие переориентации молекул жидкокристаллического вещества, которые под действием магнитного поля располагаются параллельно по магнитным силовым линиям.

Положительный эффект достигается сохранением резонансного режима на всем диапазоне измерений.

Формула изобретения

Бипараметрический преобразователь линейного перемещения, содержащий Побразный магнитопровод, размещенную на его основании первичную обмотку, расположенный между параллельными стержнями магнитопровода конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком, имеющим отрицательную анизотропию, подключенную параллельно кон1 753249

Составитель P.Áàðàòîâ

Редактор С.Кулакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Е.Папп

Заказ 2758 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комйтета bio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4(5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 денсатору и размещенную на магнитопроводе вторичную обмотку и установленный с возможностью перемещения вдоль параллельных стержней якорь-экран, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения 5 точности за счет увеличения линейности ха- . рактеристики преобразования по всему диапазону измерения, вторичная обмотка выполнена сосредоточенной и размещена на основании П-образного магнитопровода, а зазор в конденсаторе выполнен изменяющимся по квадратичному закону.