Трансформаторный преобразовательлинейных перемещений

 

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<и>805377

К АВТОРСК©МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 040179 (21) 2709327/18-28 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹â€”

G 08 С 9/04

G 01 П 5/20

Государственный комнтет

С С С P ао делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 821. 3Л. 39

:531.14(088.8) ОПУ6ЛИКОВаНО.150281.. БЮЛЛЕТЕНЬ Мо 6

Дата опубликования описания 150281

В.Х. Ясовеев и М.A. Ураксеев ЯРч. "g>> ъ

Уфимский авиационный институт им. Орджрникьщч,-;., . .(V -,- I (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ линейных пеРемещений

Изобретение относится к контро> Ь— но-измерительной технике, в частности к. разделу измерения неэлектрических величин электрическими методами и йожет быть использовано в различных устройствах для измерения перемеще- ний с высокой степенью точности.

Известно устройство, содержащее магнитопровод иэ трех коаксиальных цилиндров с перемычкой между средним и внешним и двух крышек для симметрирования магнитной цепи, обмотку возбуждения, неподвижную измерительную обмотку и подвижную обмотку, . замкнутую накоротко, выполняющую

15 роль магнитного экрана, связываемую с подвижным объектом (1), Недостатком данного устройства является низкая точность, обусловленная тем, что магнитное сопротив- 20 ление материала короткозамкнутого витка в значительной мере изменяется при колебаниях температуры. Кроме того, короткозамкнутый виток, рассеивая поток, искажает картину магнитного поля, что также сказывается на точности преобразователя, Известен также бесконтактный .преобразователь линейных перемещений, содержащий магнитопровод в виде 30 двух параллельно расположенных плоских стержней, соединенных с одного конца перемычкой, обмотку возбуждения, подвижный сердечник и измерительную обмотку, намотанную на пластину из магнитного материала, жестко закрепленную на внутренней поверхности одного из плоских стержней (2).

Преобразователь имеет невысокую чувствительность и точность, обусловленные наличием воздушного зазора между подвижным сердечником и равномерно распределенной по пластине иэ магнитного материала измерительной обмоткой.

Наиболее близким к изобретению является трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий неподвижный цилиндрический магнитопровод с двумя явно выраженными внутренними полюсами, установленный коаксиально ему элемент, связываемый с подвижным объектом, двухсекционную обмотку возбуждения и измерительную обмотку, размещенную на элементе, связываемом с объектом (3).

Недостатком преобразователя является низкая надежность и точность измерения, обусловленные наличием

805377 подвижных токоподводов и воздушного зазора между. измерительной обмоткой и магнитопроводом.

Цель изобретения — повышение надежности и точности измерения.

Цель достигается тем, что полюса ,выполнены дугообразными, аоединены с магнитопроводом радиальными ферромагнитными перемычками и имеют по периметру и поперечной оси симметрии проточки, элемент, связываемый с объектом, выполнен иэ ферро10 магнитного материала н виде продольного плоского стержня с двумя внешними явно выраженными дугообразными полюсами, каждая из секций обмотки возбуждения охватывает одну из ферромагнитных перемычек неподвижного магнитопровода, измерительная обмотка содержит четыре последовательно согласно соединенные секции, разме- щенные попарно н проточках полюсов магнитопровода со взаимно противоположным направлением укладки витков секций н каждой ааре относительно поперечной оси симметрии, а полюса элемента, связываемого с объектом, установлены под полюсами магнитопронода.

20 и поперечной оси симметрии полюса имеют проточки 6, в которые попарно, во взаимно противоположных направлениях относительно оси симметрии . уложены секции 7 и 8 измерительной обмотки, выполненной в виде прямоугольных полуобмоток 9 и 10, соединенных между собой последовательносогласно. Обмотка возбуждения

40 состоит из двух секций 11 и 12, каж- 45 дая из которых охватывает одну из ферромагнитных перемычек 4 м 5. Секции 11 н 12 обмотки возбуждения соединены последовательно-согласно.

Ферромагнитный продольный плоский 50 стержень 13 с двумя внешними явно выраженными дугообразными полюсами

14 и 15, размещенными под полюсами

2 и 3 магнитопровода, выполняет роль подвижного элемента 16, связываемого с объектом.

Работает преобразователь следующим образом.

При питании секций обмотки возбуждения 11 и 12 переменным током создается переменный но времени рас- 60

Пределнтельный магнитный поток. При перемещении подвижного элемента 16 изменяются по величине площади S и

Sg полюсов 2 и 3 магнитопровода,перекрываемые полюсами 14 и 15, а сле- 45

На фиг. 1 представлен преобразователь, общий нид; на фиг. 2 — полюс неподвижного магнитопровода с пар- Зр ными секциями измерительной обмотки.

Неподвижный магнитопровод представляет собой цилиндр 1, внутренние дугообразные полюса 2 и 3 которого соединены с магнитопроводом радиальными перемычками 4 и 5.По периметру довательно, и площади секций 7 .и 8 измерительных полуобмоток 9 и 10, пронизываемые в каждый момент времени магнитным потоком. ЭДС, наводимые потоком в секциях 7 и 8 пропорциональны величинам данных площадей и взаимно противоположны по фазе, что обусловлено взаимно противоположной укладкой витков последовательно соединенных секций в проточках каждого иэ полюсов. Суммарная

ЭДС изменяется по линейному закону в зависимости ат координаты перемещения, одновременно меняя фазу при прохождении среднего положения подвижного элемента.

Воэможность минимизировать воздушный зазор на пути рабочего магнитного потока Фв обеспечинает уменьшению величины потоков рассеяния и неизменность пути магнитного потока по стали, что обеспечивает увеличение чувствительности и точности hpeобразователя.

Формула изобретения

Трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий неподвижны цилиндрический магнитопровод с двумя явно выраженными полюсами, установленный коаксиально ему элемент, связываемый с подвижным объектом, двухсекционную обмотку возбуждения и измерительную обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности измерения, полюса выполнены дугообразными, соединены с магнитопроводом радиальными ферромагнитными перемычками и имеют по периметру и поперечной оси симметрии проточки, элемент, связываемый с объектом, выполнен из ферромагнитного материала в виде продольного плоского стержня с двумя внешними явно выраженными дугообразными полюсами, каждая иэ секций обмотки возбуждения охватывает одну из ферромагнитных перемычек неподвижного магнитопровода, измерительная обмотка содержит четыре последонательно согласно соединенные секции, размещенные попарно в проточках полюсов магнитопронода со взаимно противоположным направлением укладки витков секций в каждой паре относительно поперечной оси симметрии, а полюса элемента, связываемого с объектом, установлены под полюсами магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 419940, кл. G. 08 С 9/04 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 473899, кл. G 01 D 5/20, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР 9 220773, кл. G 08 С 9/04, 1968 (прототип), 805377

А -А

Фиг.1 (Риг.Е

Составитель Т, Матюхина

Редактор М. Петрова Техред. Л.Пекарь Корректор Ю. Макаренко

Заказ 10908/74 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4