Преобразователь перемещения в электрический сигнал

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (F117249! 4

Союз Ссеетскик

Са11иелистическик

Республик

К АВТЬРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.02.77 (21) 2450339/18-28: (51) Я. Кл.

G 01Â 7/00 с присоединением заявки №

1осударстваивй кщиитет

ССС,Р пв делам изебретеиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 ,(45) Дата опубликования описания 30;03.80 (53) УДК 531.717 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. И. Палк и К. Б. Ольнев

Особое конструкторское бюро станкостроения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В ЭЛ ЕКТРИ Ч ЕСК ИЙ СИ ГНАЛ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения перемещений.

Известны индукционные дифференциальные датчики, содержащие сердечник с обмотками и подвижный якорь (1).

Недостатком известных датчиков является низкая точность преобразования перемещения в электрический сигнал.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий трансформаторный датчик, имеющий трехстержневой сердечник, на среднем стержне которого размещена обмотка возбуждения, а на двух крайних стержнях — две одинаковые выходные обмотки и перемещающийся якорь (2).

Недостатком данного устройства является невысокая точность преобразования перемещения в электрический сигнал, вызванная зависимостью выходного сигнала от величины воздушного зазора между якорем и сердечником.

Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в электрический сигнал.

Для этого в предлагаемом преобразователе стержни и окна сердечника выполнены одинаковыми по ширине, длина якоря равt на утроенной ширине стержня, а преобразователь снабжен образцовой мерой, включенной последовательно с обмоткой возбуждения, усилителем переменного тока с регу5 лируемым коэффициентом усиления, сигнальный вход которого подключен к выходным обмоткам датчика, и выпрямителемограничителем, вход которого соединен с образцовой мерой, а выход подключен к уп(О равляющему входу усилителя. /

На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя перемещения в электрический сигнал; на фиг. 2 — сердечник трансформаторного датчика.

)5 Преобразователь содержит трансформаторный датчик 1, стержни и окна, образцовую меру 2 (например, эталонное сопротивление), включенную последовательно с обмоткой возбуждения (не показана) датчи20 ка 1, усилитель 3 переменного тока с регулируемым коэффициентом усиления, подключенный к выходным обмоткам датчика (не показаны), и выпрямитель-ограничитель 4.

25 В сердечнике 5 датчика с якорем 6 имеются стержни 7 и окна 8, выполненные одинаковыми по ширине, а длина якоря 6 равна утроенной ширине стержня 7.

Преобразователь работает следующим

30 образом, 724914

При установленном постоянном зазоре между сердечником и якорем. перемещение сердечника относительно нейтрального положения, соответствующего оси магнитной. симметрии датчика 1, вызывает изменение выходного сигнала датчика. Ток в обмотке возбуждения датчика при этом имеет установившееся значение.

Если зазор увеличивается, то выходной сигнал датчика 1 уменьшается, а ток в об- 1р мотке возбуждения увеличивается.

Если зазор уменьшается, то картина изменения выходного сигнала датчика и тока в обмотке возбуждения имеет обратный характер, т, е, величина выходного сигнала 15 увеличивается, а величина тока в обмотке возбуждения уменьшается. Таким образом, в зоне преобразования при установленном зазоре величина тока возбуждения остается постоянной. Это свойство данной конструк- 20 ции датчика позволяет использовать падение напряжения от тока возбуждения на образцовой мере 2 (например, в виде эта- . лонного сопротивления для управления величиной коэффициента усиления усилителя

3 переменного тока) при непредусмотренном изменении зазора между сердечником и якорем. Напряжение с образцовой меры 2 выпрямляется выпрямителем-ограничителем 4 и подается на управляющий вход усилителя 3 переменного тока. Увеличение зазора приводит к увеличению выпрямленного напряжения и соответственно к воздействию на усилитель 3 в направлении увеличения коэффициента усиления. Уменьшение зазора вызывает уменьшение управляющего напряжения и уменьшение коэффициента усиления усилителя 3, Крутизна преобразования таким образом поддерживается постоянной, что повышает точность преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий трансформаторный датчик, имеющий трехстержневой сердечник, на среднем стержне которого размещена обмотка возбуждения, а на двух крайних стержнях — две одинаковые выходные обмотки и перемещающийся якорь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, стержни и окна сердечника выполнены одинаковыми по ширине, длина якоря равна утроенной ширине стержня, а преобразователь снабжен образцовой мерой, включенной последовательно с обмоткой возбуждения, усилителем переменного тока с регулируемым коэффициентом усиления, сигнальный вход которого подключен к выходным обмоткам датчика, выпрямителем-ограничителем, вход которого соединен с образцовой мерой, а выход подключен к управляющему входу усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д. И. Датчики контроля и регулирования, М., «Машиностроение», 1965, с. 11.

2. Тищенко Н. М. Проектирование магнитных и полупроводниковых элементов автоматики. М., «Энергия», 1970, с. 110 — 112 (прототип) .

724914

Фиг.1 фиг. 2

Редактор О. Юркова

Заказ 352/3 Изд. № 211 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4i5. Составитель В. Николаев

Техред А. Камышникова

Типография, пр, Сапунова, 2 !

Корректоры: Т. Трушкина и А. Степанова