Трансформаторный преобразователь линейных перемещений

 

Союз Советских

Сощналнстнчесннх

Республик

<11741328 (61) Дополнительное к авт. сви,в(-ву (22) Заявлено 0602.78 (21) 2579224/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 150680. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 150680 (Я)), (д.>

Н 01 Г 21/06

Q 01 В 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 314.. 242 {088. 8) (72) Автор изобретения

Б.М. Мамиконян

Ленинаканский филиал Ереванского политехнического института им. К. Маркса (71) Заявитель (54 ) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМИЦЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к трансформаторным преобразователям линейных и ремещений с линейной характеристикой, и может быть использовано для измерения больших перемещений.

Известен трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий подвижный магнитопровоц, несуций на себе обмотку возбуждения, подключенную к источнику переменного тока, и плоскую измерительную обмотку, расположенную на прямо15 угольной пластине из изоляционного материала и помещенную в пространст.ве воздушного зазора магнитопровода, KoHOTpóõòèsíàÿ длина которого значительно больше полезного хода подвижной части (1) .

Однако при заданной величине и чистоте магнитной индукции в зазоре магнитопровода чувствительность преобразователя определяется числом витков измерительной обмотки и законом их распределения вдоль плоской пластины. Возможности увеличения числа витков ограничены трудностью их размещения в плоскости пластины.

Поэтому закон распределения витков измерительной обмотки, наряду с обеспечением линейности характеристики преобразования, должен обеспечить также и,максимальную удельную чувствительность, то есть, чувствительность, приходящуюся на единицу длины провода измерительной обмотки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь, измерительная обмотка которого выполнена в виде двух последовательно-встречно включенных одинаковых равнобедренных треугольных секций .с общей вершиной в средней части преобразователя. Такое выполнение измерительной обмотки обеспечивает; необходимую чувствительность (2)

Однако указаиный вид измерительной обмотки не является оптимальным с точки зрения максимальной чувствительности, в результате чего чувствительность известного преобразователя низка, Цель изобретения — повышение чувствительности трансформаторного преобразователя линейных перемещений с

741328 линейной характеристикой преобразования.

Указанная цель достигается тем, что в трансформаторном преобразователе линейных перемещений, содержащем обмотку возбуждения, подвижный магнитопровод с воздушным зазором, в пространстве которого помещена плоская измерительная обмотка, состоящая иэ двух последовательновстречно включенных одинаковых секций, каждый виток измерительной обЪ отки выполнен в виде 0-образного пятиугольника, электрически связанного с аналогичными по форме предыдущим и последующим витками, помещенными один в другом. При этом 15 расстояние между вершинами любых двух соседних витков секций равно высоте равнобедренно-треугольной части большего витка, а наружные витки секций имеют общую вершину в gQ средней части преобразователя.

Число витков каждой секции измерительной обмотки определяется из соотношения

П=.Б

2S округленного до ближайшего целого числа, где d, — длина, с — ширина измерительной обмотки.

На фиг. 1 схематично показан преобразователь; на фиг. 2 — измерительная обмотка преобразователя; на фи г . 3 — з ави си мост ь ЭДС иэ мерит ел ьной обмотки от измеряемого перемещения; на фиг. 4 — зависимость выигрыша в чувствительности от габаритных размеров измерительной обмотки.

Преобразователь содержит неподвижнуь обмотку 1 возбуждения, выполн ен ную в виде параллелепипеда, к з ажимам 2 . и 3 которой подается переменное напряжение возбуждения. Подвиж- 40 ный.магнитопровод 4 выполнен в виде

С-образного сердечника или скобы с перекрывающимися между собой краями 5 и 6 и образующими зазор 7, в котором располагается измерительная 45 обмотка 8, состоящая из двух последовательно-встречно включенных одинаковых секций. Измерительная обмотка может быть уложена на основании 9 или быть выполненной печатным. спо- gg собом. В каждой секции измерительной обмотки витки выполнены в виде

Q-образных аналогичных по форме пятиугольников, электрически связанных между собой и расположенных один в другом, при этом расстояние между вершинами 10 и ll любых двух соседних витков секций равно высоте равнобедрено-треугольной части большого витка. Наружные витки секций имеют общую вершину в средней, бО части. преобразователя. Выходное на пряжение снимается с зажимов 12 и

13.

Преобразователь работает следующим образом. 65

Под действием МДС обмотки возбуж= дения в магнитопроводе возникает переменный магнитный поток, который замыкается через воздушный зазор 7, создавая в последнем однородное магнитное поле с индукцией В . Это поле пронизывает витки измерительной обмотки, индуктируя в них ЭДС. Действующее значение результирующей выходной ЭДС равно

Е =й ВЕЬ где Ю вЂ” угловая частота переменного магнитного поля,Е5 — суммарная площадь витков измерительной обмотки, пронизываемая полем и зависящая от координаты Х положения магнитопровода. Определяя для произвольного значени я х, величину Е g» и подст авля я в формулу, получаем характеристику преобразования Е -- j (х), которая оказывается линейной

Е =ЬвВн », 2.

Максимальная удельная чувствительность имеет место при числе витков

П= Д вЂ” каждой секции измерительной

С обмотки. При этом выигрыш в чувствительности зависит только от отношения dtc и, как видно иэ фиг. 4, всегда больше единицы.

Формула изобретени я

1. Трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий обмотку возбуждения, подвижный магнитопровод с воздушным зазором, в котором помещена плоская измерительная обмотка, состоящая иэ двух последовательно-встречно включенных одинакОвых секций, о т л и ч а юшийся тем, что, с-целью повышения чувствительности, каждый виток измерительной обмотки выполнен в виде пятиугольника с прямыми углами при основании, витки размещены один в другом, причем наружные витки секций имеют общую вершину части преобразователя

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что число витков каждой секции измерительной обмотки определяется из соотношения где cj — длина и с — ширина измерительной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Куликовский Л.Ф. и др. Автоматические приборы с бесконтактными компенсирующими преобразователями.

И., Энергия, 1967, с. 34.

2. Авторское свидетельство СССР

135959, кл. Н 01 F 29/12, 1961.

741328 а /с

-42

ctp 0 О

Заказ 3331/8 Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открЫтий

1 1 30 35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель В. Лисин

Редактор Ю. Петрушко Техред М.Петко . Корректор С. Щомак