Преобразователь перемещений вэлектрический сигнал

 

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сеюз Советских

Социалистических

Республик м798514

К АВТОРСКОМУ Св ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 04. 01. 76 (21) 2313207/10 (51)М. Кл.з, G 01 L 1/14 с присоединением эюявки H9—

Государстаеняый комктет

СССР

IIo делам иэобретений я открытка (23) Приоритет—

Опубликовано 233181. Бюллетень 149 3 (53) УДК 531. 781 (088.8) Дата опублик©ваиия описания 2301В1 (72) AbTOpbl изобретения

С.С.Щедровицкий, Д.М.Маш, В.А.Лобанов и Н.П.Варнек

Всесоюзный Hàó÷íî-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для исполь зования в приборах, измеряемый параметр которых, усилие, крутящий момент, ускорение, преобразуется..- в: различные виды перемещений., Известен преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий одну или более пар первичных и . вторичных катушек, смонтированных в сердечниках и установленных с зазором друг против друга, и расположенный в зазоре экран, соединенный с объектом |перемещения, причем первичные катушки электрически соедине- IS ны последовательно между собой и включены в контур генератора синусо идальных колебаний повьааенной частоты, а вторичные катушки подключены ко входу, например дифференциальной 20 схемы измерения. Выходной сигнал подобного преобразователя при прочих равных условиях зависит от величины перемещения экрана в воздушном зазоре катушек и является функцией кон - 2S тролируемого параметра (1) .

Недостатком эгого преобразователя является сложность изменения характе ристики преобразования работающего 39 преобразователя,так как для этого требуется замена экранов.

Наиболее близким по техническОй сущности к данному изобретению является преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий не менее одной пары катушек, состоящей иэ обмотки возбуждения и обмотки измерения, которые смонтированы в сердечниках, установленных с зазором друг против друга, при этом в зазоре перемещается экран, выполненный в виде профилированной обмотки (2j .

Недостатком известного преобразователя является ограниченность класса воспроизводимых функций, в частности, не могут быть получены характеристики преобразования с противоположными знаками изменения.

Цель изобретений — расширение функциональных возможностей преобразователя.

Цель достигается тем, что в преобразователь введено устройство управления током, соединенное с профилированной обмоткой и выполненное в виде обмотки, индуктивно связанной с регулируемым источником тока.

На фиг.1 изображен преобразователь с одной парой катушек и двумя экра798514 нами, общий вид; на фиг.2 — то же, с двумя парами катушек, тремя экранами и возможными вариантами выполнения схем управления током профилированных обмоток экранов.

Преобразователь (фиг.1) содержит 5 катушку, включающую обмотку 1 возбуждений, обмотку 2 измерений, установленные в сердечниках 3 и расположенные с зазором друг против друга. В воздушном зазоре перемещаются два )Q экрана:основной 4 и дополнительный 5, при этом основной соединен с объектом

6 перемещения. В случае получения различных функциональных зависимостей, например суммы двух переменных, дополнительный экран 5 подсоединяется к другому объекту перемещения (не показан), тогда напряжение во вторичной обмотке 2 является функцией перемещений двух объектов.

На фиг.2 изображен преобразова- @ тель, содержащий не одну, а две пары катушек с первичными обмотками

1 и вторичными обмотками 2, причем первичные катушки 1 соединены между собой последовательно и включены в 2$ контур генератора синусоидальных колебаний повышенной частоты, а вторичные катушки 2 соединены также последовательно по дифференциальной схеме (не показана). 30

Первичные катушки 1 расположены в одной плоскости и установлены напротив вторичных катушек 2, образуя воздушный зазор, в котором перемещается несколько экранов:помимо у упомянутых экранов 4 и 5 еще дополнительный экран 7, направление перемещения которых определяется в зависимости от типа объектов перемещения.

Экраны выполнены в виде профилированных обмоток 8 — 12 и 13, количество которых зависит от числа контролируемых параметров и которые могут монтироваться либо на изоляционном каркасе 14, либо выполняются способом печатного монтажа, либо обмот- 45 ка одновременно является и каркасом.

Профиль каждой обмотки определяется видом функциональной зависимости электрического выходного сигнала преобразователя от конкретного па- Я раметра.

В функциональном индуктивном преобразователе перемещения в электрический сигнал подвижный экран является элементом, управляющим индуктив- ностью, поэтому обмотки экрана могут выполняться или короткозамкнутыми или могут подключаться ко внешней цепи, содержащей источник питания.

На фиг.2 представлены возможные варианты выполнения цепей управления е0 и питания обмоток экранов. Например, обмотка 10 экрана 5 подключена в цепь устройства 15 управления током, которое содержит выключатель 16, диод .17 и индуктивно связанные обмотки 18 45 и 19, последняя из которых соединена с регулируемым источником 20 тока.

Обмотка 8 экрана 4 управляется, (например устройством 21,представляют щим собой регулируемый потенциометр с подвижным контактом, перемещения которого задаются в каждом конкретном случае в зависимости от предъявляемых требований. Обмотка 13 экрана

7 через переключатель 22 соединена, например с источником постоянного тока 23.

Обмотка 9 также, как и обмотка 8 может управляться регулируемым потенциометром 21, только в данном варианте подвижный контакт потенциометра соединен кинематически с чувствительным элементом датчика какого-либо параметра 24, по которому необходимо вводить коррекцию в выходной сигнал основного функционального преобразователя.

Контролируемый параметр (перемещение, усилие, крутящий момент, ускорение и пр.) воздействует на чувствительный-элемент датчика, именуемый объектом перемещения 6 и вызывает его перемещение вместе с экраном 4.

В случае преобразования нескольких контролируемых параметров в один выходной электрический сигнал, другие экраны соединяются с cooTýåòñòâóþùèìè объектами перемещения. Изменение взаиморасположения экранов14,5 и 7 и сердечников 3 приводит к соответствующему изменению взаимодействия между первичной и вторичной катушками индуктивного преобразователя, результатом чего является изменение напряжения на вторичной катушке, являющееся выходным сигналом прибора.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений в электрический сигнал, содержащий по крайней мере не менее двух катушек, включающих обмотку возбуждения и обмотки измерения, которые смонтирова-. ны в сердечниках, установленных с зазором друг против друга, и экран, выполненный в виде профилированной обмотки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введено устройство управления током, соединенное с профилированной обмоткой и выполненное в виде обмотки, индуктивно связанной с регулируемым источником тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Японки 9 41-15188, кл.106 С 32, 111 С 12, опублик. 1974.

2. Зарипов М.Ф., Лиманов И.A.

Индуктивные датчики с улучшенными метрологическими характеристиками.—

Уфимский авиационный институт.Уфа, 1974, 20-24, рис.1-4 (прототип).

798514

Фие. /

21

22

1

J

1

17

Фиа 2

Составитель A.Íoâèêîâ

Редактор С.Патрушева Техред A.Áàáèíåö Корректор,Л.Иван

Заказ 10008/49 Тираж 918. Подписное

ВНИНПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4