Устройство для передачи медленно меняющихся сигналов с вращающихся объектов на неподвижные

Авторы патента:

G08C9 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

О П И С А Н И Е (ii) 480098

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскнх

Соцналистнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.73 (21) 1938447/18-24 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл. G 08с 9/00

ГосУдаРственный комитет (23) г1риоритет

Совета лйнннстров СССР ло делам изобретений

Опубликовано 05.08.75. Бюллетень № 29 (53) УДК 681.325.3 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ МЕДЛЕННО МЕНЯЮЩИХСЯ

СИГНАЛОВ С ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТОВ НА НЕПОДВИЖНЫЕ

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и предназначено для передачи медленно меняющихся измерительных сигналов с вращающихся объектов на неподвижные, например от термопар.

Известны устройства для передачи медленно меняющихся сигналов с .вращающихся объектов на неподвижные, в которых используется принцип магнитного усилителя. В состав магнитной цепи такого устройства входит участок из ферромагнитного тела, вращающийся относительно неподвижного ферромагнитного магнитопровода.

Недостатками таких устройств являются малая чувствительность, плохая повторяемость характеристик, зависимость коэффициента преобразования от осевых и радиальных смещений, и сложность измерительной аппаратуры, предназначенной для работы в комплекте с ними.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введен дополнительный магнитопровод, который соединен с перемычкой, причем плоскость дополнительного магнитопровода перпендикулярна оси вращения подвижной катушки.

На фиг. 1 показано предложенное устройство в собранном виде; на фиг. 2 вЂ” основной магнитопровод; на фиг. 3 вЂ” расположение катушек внутри устройства.

Устройство содержит неподвижный магни5 топровод 1, дополнительный магнитопровод 2, катушки подмагничивания 3, две,неподв ижные измерительные катушки 4, расположенные в торцовых частях магнитопро вода 1, и подвижную катушку 5, установленную между катушками 4, закрепленную на валу б.

Неподвижный магнитопровод выполнен в виде двух ферромагнитных чашек, соединенных ферромагнитной перемычкой 7 из материала, насыщающегося при малых значениях индукции. На перемычке 7 закреплен дополнительный магнитопровод 2, плоскость которого перпендикулярна оси вращения подвижной катушки. Дополнительный магнитопровод целесообразно выполнить из материала, насыщающегося при несколько больших значениях индукции, чем материал перемычки.

Источник медленно меняющегося измерительного сигнала расположенный на вращающемся объекте, например вЂ” термопара, под25 ключается к подвижной обмотке 5. Намагничивающая сила подвижной катушки 5 создает в магнитопроводе 1 магнитный поток, который протекает по ферромагнитным чашкам, перемычке 7 и через воздушный зазор между

ЗО внутренними стенками чашек, т. е. весь маг480098

45 нитный поток протекает по ферромагнитной перемычке 7, если последняя не подвергалась воздействию поперечного магнитного поля.

Так как этот магнитный поток изменяется медленно, э.д.с. в неподвижных катушках, пронизываемых им, стремится к нулю. Величина магнитного потока при неизменной намагничивающей силе определяется величиной магнитного сопротивления магнитопровода 1 и воздушного зазора между внутренними стенками последнего.

В подмагничивающую катушку 3, расположенную на магнитопроводе 2, подаются импульсы тока, например, прямоугольной формы от генератора тока. Величина этих импульсов выбрана такой, чтобы магнитный поток, созданный .намагничивающей силой катушки 3, вводил бы перемычку 7 в достаточно глубокое насыщение. Насыщение приводит к соответствующему изменению магнитного сопротивления магнитопровода 1 и пропорциональному изменению магнитного потока, вызванного намагничивающей силой подвижной катушки.

При изменении магнитного потока в неподвижных катушках индуктируется э.д.с., амплитуда которой пропорциональна величине намагничивающей силы подвижной катушки.

Следовательно, эта э.д.с. пропорциональна величине передаваемого измерительного сигнала, форма колебаний, индуктируемых в катушке 4, определяется частотой и характером подмагничивающего тока в катушке 3. Если этот ток прямоугольной формы, и если принебречь инерционностью перемагничивания ферромагнитных сердечников, то магнитное сопротивление магнитопровода 1 изменяется ступенчато, а, следовательно, э.д.с., наводимая в катушках 4, имеет форму затухающих синусоидальных колебаний и т. д.

Так как магнитная цепь устройства остается постоянной, то осевые и радиальные смещения подвижной катушки практически не отражаются на точности преобразования.

Перемычка 7 вводится в глубокое насыщение, поэтому колебания амплитуды импульсов генератора тока не приводят к существенным

Зо изменениям коэффициента преобразования.

Насыщенная перемычка по своим параметрам приближается к воздушному зазору соответствующей длины, и если длина насыщенной части равна длине магнитного зазора, то общее магнитное сопротивление изменяется приблизительно в два раза. При этом можно добиться, что преобразователь не только передает медленно изменяющийся сигнал, но и усиливает последний.

Магнитный поток, модулирующий магнитное сопротивление перемычки 7, направлен поперечно магнитному потоку подвижной катушки, поэтому он не пересекает неподвижные катушки и не наводит в них .паразитной э.д,с. Если перемычка 7 не насыщена, то магнитное сопротивление в основном определяется сопротивлением воздушного зазора.

При насыщенной перемычке магнитное сопротивление определяется также сопротивлением воздушного зазора и сопротивлением насыщенного участка перемычки, близкого к сопротивлению зазора. Следовательно, колебания магнитных свойств материала магнитопровода мало изменяют коэффициент преобразования.

Предложенное устройство просто по конструкции и обладает высокими метрологическими характеристиками.

Предмет изобретения

Устройство для передачи медленно меняющихся сигналов с вращающихся объектов на неподвижные, содержащее неподвижный магнитопровод, выполненный в виде двух ферромагнитных чашек, соединенных ферромагнитной перемычкой, подвижные и неподвижные катушки, расположенные внутри магнитопровода, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности работы устройства, в него введен дополнительный магнитопровод, который соединен с перемычкой; причем плоскость дополнительного магнитопровода перпендикулярна оси вращения подвижной катушки, 480098

2 7 Я

1 Риг. 1

1 2

1 7 апис 2

Составитель И. Назаркина

Редактор Л. Утехина

Корректор Н. Лебедева

Техред Т. Миронова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2903/15 Изд. № 930 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5