Дата опубликования описания 2 312,80 (53) УДК 621. 317.7 (088.8) М.Ф.Зарипов, A.М.Пугин, ф.Ш,Муфазалов, И.Ю.Петрова, В.M.Ñòåáíåâ и Л.А.Паймеро (72) Авторы изобретения

7 ед;" - / химйческих

Казанский научно-исследовательский институт продуктов и Уфимский авиационный институт им, Серго Орджоникидзе (71 ) Заявители (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к измери,тельной технике и может быть использовано в устройствах автоматического регулирования, управления и контроля электрических и механичес- 5 ких параметров, в частности для преобразования постоянного напряжения в переменное.

Известен магнитоэлектрический регистрирующий измерительный прибор, !О содержащий внутренний ферромагнитный цилиндр с пазами, в которых размещена обмотка возбуждения, внешний магнитопровод, расположенный коаксиально по отношению к внутреннему ферромаг- 15 нитному цилиндру, а в полости между цилиндром и внешним магнитопроводом расположен электропроводный элемент с воэможностью его продольного перемещения 11. 20

Недостаток известного магнитоэлектрического регистрирующего измерительного прибора заключается в низкой чувствительности.

Известен также электромагнитный 25 модулятор с изменяющейся индуктивностью в цепи модулирующего сигнала, состоящий из магнитопровода, обмоток переменного и постоянного тока, расположенных взаияно перпендикуляр- gp но, причем магнитопровод выполнен в виде, двух концентрических расположенных относительно друг друга цилиндрических сердечников, замкнутых с одного торца, а в полости между сердечниками расположена подвижно обмотка постоянного тока P) .

Недостатком этого электромагнитного модулятора также является низкая чувствительность из-за недифференциальности конструкции, большого магнитного сопротивления на пути рабочего магнитного потока, вызываемого. большим воздушным зазором. При этом изменение модулируемого магнитного сопротивления мало по сравнению с суммарным сопротивлением, что уменьщает глубину модуляции, мощность выходного сигнала и чувствительность и приводит к необходимости увеличения намагничивающей силы модулирующей обмотки.

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности электромагнитного модулятора, а также обеспечение возможности ее линейного регулирования.

Поставленная цель достигается за счет того, что в электромагнитный модулятор, содержащий магнитопровод, состоящий из двух коаксиально распо789759 ложенных относительно друг друга цилиндрических сердечников, между которыми с одного торца расположена ферромагнитная шайба, обмотку возбуждения переменного тока, размещенную на ферромагнитных цилиндричес ких сердечниках в их продольной плоскости, перпендикулярно ей распо.ло>хенную обмотку постоянного тока, размещенную на внутреннем ферромагнитном цилиндрическом сердечнике, и измерительную обмотку, со стороны другого торца между ферромагнитными цилиндрическими сердечниками размеще .на вторая ферромагнитная шайба, а об мотка возбуждения постоянного тока выполнена в виде двух секций, соединенных между собой последовательновстречно и размещенных непосредственно под ферромагнитными шайбами, а измерительная обмотка размещена в винтовом пазе, выполненном на внешней стороне внутреннего ферромагнитного цилиндрического сердечника, причем в полости между ферромагнитными цилиндрическими сердечниками расположен кольцеобразный ферромагнитный сердечник с возможностью его продольного перемещения.

На чертеже схематически представлена конструкция электромагнитного модулятора.

Электромагнитный. модулятор состоит из двух цилиндрических ферромагнитных сердечников 1 и 2, расположенных коаксиально и замкнутых с обоих торцов ферромагнитными шайбами 3. B зазоре между цилиндрами расположен подвижный ферромагнитный сердечник 4. На поверхности внутреннего цилиндра выполнены пазы с обмоткой 5, две другие обмотки выполнены так, что магнитные потоки от них взаимоперпендикулярны. Обмотка б выполнена двухсекционной и секции обмотки, включенные последовательновстречно, выполнены у торцов магнитопровода, обмотка 7 охватывает оба сердечника и подключена через диод 8 к источнику переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

Обмотка 7 подключается к источнику переменного тока (на чертеже не показан) и создает в магнитопроводе поперечное переменное магнитное поле, под действием которого удельноЬ магнитное сопротивление изменяфся по закону:

Так, как Р изменяется с двойной частотой но отношению к изменению

В и Н, обмотка 7 подключается к источнику питания через диод .8.

Для конструкции с выбранными параметрами, с длиной подвижного сердечника а = 15 см и зазором между подвижным сердечником и цилиндрическими сердечниками Ь = 0,2 мм (холостая посадка) коэффициент опреде1 ляющий глубину модуляции магниуного сопротивления, равен;

6 д, gggoy

/о

1Î где: R

ГЛ, 400 ок>

Кк + Р, магнитное сопротивление, изменение магнитного сопротивления в Ъ по

15 отношению к общему сопротивлению, 1 длина пути магнитного потока, 5, площадь сечения магни26 топровода на пути постоянного магнитного потока, S) площадь воздушного зазора, по которому замыкается постоянный

25 магнитный поток,"

Ь зазор между подвижным и цилиндрическими сердечниками.

Обмотка б возбуждения подключается

30 к источнику модулируемого сигнала постоянного тока (термоЭДС), и в магнитспроводе появляется продольный магнитный поток. Так как магнитное сопротивление магнитопровода изменя$5 ется, то в выходной измерительной обмотке 5 наводится ЭДС, где: W вЂ” число витков распределенной обмотки 5, Г вЂ” намагничивающая сила обмотки б

1 - длина пути магнитного потока (не изменяется при изменении х).

Зависимость (1) можно записать в виде

50 S ° x (2) где: S вЂ” чувствительность модулятора по перемещению .

45 с Й = -2% Щ вЂ” 1 д откуда видно, что при уменьшении 5 чувствительность уменьшается (уменьшается t) и при = О (нет перемен60 ного сигнала в обмотке 7) =- О, выходной сигнал равен нулю и при . координате сердечника 4, в то время как в известном устройстве отсутствует такое положение обмотки, в котором б5 выходной сигнала был бы равен нулю.

789759

Формула изобретения

Составитель Д. Ходырев

Редактор И.Николайчук Техред Е,Гаврилешко Корректор Н. Бабинец

Заказ 9025/38 Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент ", г.Ужгород,ул .Проектная, 4

Чувствительность предлагаемого электромагнитного модулятора по сравнению с известным в 1,5-2 раза выше. Из выражения (2).видно, что перемещение подвижного сердечника

4 в полости между двумя цилиндрическими сердечниками 1 и 2 позволяет линейно регулировать чувствительность модулятора.

Предлагаемая конструкция может найти применение в устройствах для преобразования и усиления слабых электрических сигналов, а также как преобразователь механических величин в электрический сигнал. Характерной особенностью ее является высокая чувствительность, линейная зависимость выходного сигнала от координаты подвижной части, высокая надежность, полное экранирование от внешних электромагнитных полей.

1. Электромагнитный модулятор, содержащий магнитопровод, состоящий из двух коаксиально расположенных относительно друг друга цилиндрических сердечников, между которыми с одного торца расположена ферромагнитная шайба, обмотки возбуждения переменного тока, размещенной на ферромагнитных цилиндрических сердечниках в их продольной плоскости, перпендикулярно ей расположенной обмотки постоянного тока, размещенной на внутреннем ферромагнитйом цилиндрическом сердечнике, и измерительной обмотки, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, со стороны другого торца между ферромагнитными цилиндрическими сердечниками размещена вторая ферромагнитная шайба, а обмотка возбуждения постоянного тока выполнена в виде двух секций, соединенных между собой последовательно-встречно и размещенных непосредственно под ферромагнитными шайбами, а измерительная обмотка размещена в винтовом пазе,вы.полненном на внешней стороне внутреннего ферромагнитного цилиндрического сердечника.

2. Модулятор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем,,что, с целью обеспечения возможности линейного регулирования чувствительности, в полости между ферромагнитными цилиндрическими сердечниками расположен кольцеобразный ферромагнитный сердечник с возможностью его продольного перемещения, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 6051 82, кл. G 01 R 5/02, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР Р 446837, кл. G 01 R 15/06, 1974.