Многооборотный бесконтактный потенциометр

 

@ -" C и.1л ди

ИЗОБРЕТЕНИЯ.пи 560184

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.01,76 (21) 2312564/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 11.07.77 (51) М. Кл С 01R 17/20

Н 01F 29/10

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий (53) УДК 621.314.214.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Ф. Зарипов, А. H. Мочалов, H. А. Ахраров, И. И. Парфенов и И. Ю. Петрова

Уфимский моторостроительный завод (71) Заявитель (54) МНОГООБОРОТНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ПОТЕНЦИОМЕТР

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к бесконтактным компенсаторам.

Известны многооборотные бесконтактные потенциометры, содержащие цилиндрический неподвижный магнитопровод, внутри которого расположена измерительная обмотка, и центральный подвижный магнитопровод с ферромагнитным кольцом. Кроме того, неподвижный магнитопровод снабжен модулирующей обмоткой, расположенной на цилиндрической части его, и дополнительной обмоткой, размещенной рядом с измерительной обмоткой.

А центральный подвижный магнитопровод выполнен с компенсирующей обмоткой, пропущенной через ферромагнитное кольцо.

Недостатком этих устройств является то, что они сложны по конструкции и имеют низкую надежность.

Известны также многооборотные бесконтактные потенциометры, содержащие цилиндрический неподвижный магнитопровод, с размещенными на нем секциями измерительной обмотки и секциями дополнительной обмотки, соединенными между собой последовательно и встречно, и центральный подви>кный магнитопровод с размещенными на нем модулирующей обмоткой и кольцевыми постоянными магнитами.

Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатком его является недостаточный

5 диапазон измерения из-за того, что оно не позволяет производить измерения от нулевого значения контролируемых параметров, а также сниженная точность измерения из-за разнородности структуры кольцевых постоянных

10 магнитов.

Целью изобретения является расширение диапазона и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что

15 секции измерительной обмотки соединены между собой последовательно и согласно, а кольцевой постоянный магнит, размещенный на центральном подвижном магнитопроводе, выполнен радиально намагниченным и с воз20 можностью продольного перемещения вдоль центральной осп магнитопроводов.

На чертеже изображен предлагаемый потенциометр в разрезе.

Многооборотный бесконтактный потенцио25 метр содержит цилиндрический неподвижный магнитопровод 1, внутри него по торцам размещены рядом секции измерительной обмотки 2 и дополнительной обмотки 3, причем секции измерительной обмотки включены

ЗЭ между собой последовательно и согласно, а

56О184

60 секции дополнительной обмотки — последовательно и встречно.

Потенциометр содержит также центральный подвижный магнитопровод 4, через который пропущена модулирующая обмотка 5, а также включенный на выходе дополнительной обмотки фазочувствительный усилитель

6. Последний подключен к реверсивному двигателю 7, соединенному кинематической связью с центральным подвижным магнитопроводом. На подвижном магнитопроводе нанесена резьба и размещен кольцевой постоянный магнит 8, выполненный радиально намагниченным и подвижным вдоль продольной оси цилиндрического неподвижного магнитопровода. Для исключсния вращения вокруг собственной продольной оси кольцевой постоянный магнит зафиксирован с помощью закрепленного на нем направляющего штифта, cl ;0 b UtL 0 IIo пазу, выполненному Н3 впуTренней поверхности неподвижного магнитопровода (на чертеже не показано).

Потенциометр работает следующим образом.

При отсутствии сигнала в измерительной обмотке 2 кольцевой постоянный магнит 8 находится в среднем положении потенциомстра. B этом случае магнитный поток от кольцевого постоянного магнита 8 разделится на два равных и противоположно направленных магнитных компенсирующих потока Ф„.-, и

Ф„.„р, замыкающихся соответственно по левой и правой частям магнитной системы потенциометра. При этом магнитный поток, создаваемый модулирующей обмоткой 5 с переменным напряжением У„модулирует сопротивление магнитопровода потенциометра на пути магнитных компенсирующих потоков Ф,<., и

Ф„„р. В результате, несмотря на то, что измеряется постоянный ток 1.,-, в левой и правой секциях дополнительной обмотки 3 индуктируются выходные переменные электродвижущие силы.

Так как в исходном положении кольцсвого постоянного магнита 8 Ф„„=-Ф„-„п, ЭДС левой и правой секций дополнительной обмотки

2 также равны между собой. И ее результирующая выходная ЭДС равна нулю.

В случае появления в секциях измерительной обмотки 2 контролируемого постоянного тока 1,- в магнитной системе потенциометра создаются магнитные потоки Ф,, и Ф,р.

Причем, магнитный поток Ф,, от левой секции измерительной обмотки 2 направлен согласно с магнитным компенсирующим потоком Ф,-. кольцевого постоянного магнита 8, а магнитный поток Ф„р от правой секции измерительной обмотки 2 направлен встречно с магнитным компенсирующим потоком Ф„,п кольцевого магнита 8. Таким образом, в левой части магнитной системы потенциометра

40 замыкается суммарный магнитный поток, равный Ф,-.,+Ф„.„а в правой части его — разностный магнитный поток, равный Ф„„р — Ф„,р.

Этими магнитными потоками в левой и правой секциях дополнительной обмотки 3 индуцируются выходные ЭДС.

Так как секции дополнительной обмотки 3 включены встречно и последовательно, результирующая выходная ЭДС определится разностью выходных ЭДС левой и правой ее секций.

Эта выходная результирующая ЭДС в дополнительной обмотке 3 усиливается фазочувствительным усилителем 6, и реверсивный двигатель 7 под воздействием усиленного сигнала поворачивает центральный подвижный магнитопровод 4 на угол и. При этом в зависимости от полярности усиленного сигнала кольцевой постоянный магнит 8 линейно перемещается вдоль продольной оси цилиндрического неподвижного магнитопровода 1 в ту или другую сторону до тех пор пока выходная результирующая ЭДС не станет равной нулю.

При новом значении сигнала в измерительной обмотке 3 весь процесс повторяется.

В предлагаемом многooGopoTHQM бесконтактном потенциометре обеспечивается настройка на нуль с помощью кольцевого постоянного магнита 8. Этим расширяется диапазон компенсационного измерения. Кроме того, результат измерения не зависит от неоднородности структуры кольцевого постоянного магнита 8, так как последняя автоматически исключается при настройке на нуль, чем значительно повышается точность измерения.

Устройство простое по конструкции, легко и быстро настраивается на любой необходимый диапазон измерения и обеспечивает высокую точность измерения при значительных изменениях контролируемого параметра.

Фор мула изобретения

Многоо бор отный бесконтактный потенциометр, содержащий цилиндрический неподвижный магнитопровод, с размещенными на нем секциями измерительной обмотки и секциями дополнительной обмотки, соединенными между собой последовательно и встречно, и центральный подвижный магнитопровод с размещенными на нем модулирующей обмоткой и постоянным кольцевым магнитом, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерения, секции измерительной обмотки соединены между собой последовательно и согласно, а кольцевой постоянный магнит выполнен радиально намагниченным и с возможностью продольного псремещения вдоль центральной оси магнитопроводов.

560184

Составитель И. Бабенко

Техред Л. Денискина

Редактор Н. Коляда

Корректор Л. Орлова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1465/12 Изд. № 471 Тираж 1109 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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