Трансформаторный датчик линейныхперемещений

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союоэ Советских

Социалистических

Республик

Ф.

К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ

{61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 11g 779 (21) 2 790456/18-28 (5 ) М с присоединением заявки ЙоG 01 В 7/00

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий (23) Йрморитет(53) УДК 621 317

39:531.14 (088.8) Опубликовано 230481. Бюллетень Йо 15

Дата опубликования описания 230481 (72) Автор изобретения

В.Я.Едуш

Таганрогский радиотехнический инст им. В.Д.Калмыкова (71) Звявмтель (54 ) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано, в частности для измерения больших линейных перемещений, например в поплавковых уровнемерах.

Известны трансформаторные датчики линейных" перемещений, содержащие магнитопроводы с размещенными на них обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой и подвижный элемент, связываемый и процессе измерения с контролируемым обьектом и размещенный с зазором по отношению к магнитопроводам (11 ° 15

Недостатком таких датчиков является малый диапазон измерений и нелинейность выходных характеристик.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению 20 является датчик линейных перемещений, содержащий подвижный ферромагнитный элемент, связываемый в процессе измерения с контролируемым обьектом,гладкий и зубчатый параллельно расположенные ферромагнитные стержни, сосредоточенную обмОтку возбуждения, измерительную обмотку грубого отсчета, распределенную по длине гладкого стержня, и секционированную обмотку точ- З0 ного отсчета, размещенную на зубчаToh1 стержне. Гладкий и зубчатый стержни,соединены по концам перемычками из того же материала E2) .

Недостатком известного датчика является пониженная чувствительность из-за наличия большого воздушного зазора между подвижным элементом и гладким стержнем, обусловленного размещением на гладком стержне обмотки грубого отсчета, и сильное электромагнит-. ное силовое воздействие на подвижный элемент, ограничивающее возможности применения датчика.

Цель изобретения — повышение точности и надежности датчика.

Поставленная цель достигается тем, что число зубцов на стержне выполнено нечетным, пары встречно включенных секций измерительной обмотки точного отсчета размещены на четных зубцах стержня, согласно соединенные части обмотки возбуждения размещены на нечетных зубцах стержня, а полови ны обмотки грубого отсчета включены встречно и размещены на крайних зубцах того же стержня. Подвижный элемент датчика выполнен в виде короткозамкнутого витка и размещен на гладком стержне, а обмотка возбуждения

823825 в процессе измерения дополнительно подключена к источнику напряжения постоянного тока.

На фиг. 1 изображена схема датчика; на фиЯ . 2 - его рабочие характеристики.

Пунктирные линии соответствуют изменению фаз выходных напряжений на противоположную.

Датчик содержит два параллельно размещенных стержня 1 и 2, из которых стержень 1 выполнен зубчатым с нечетным числом зубцов, а стержень

2 - гладким. На крайних нечетных зубцах стержня 1 размещены встречно включенные половины обмотки 3 грубого отсчета. Пары встречно включенных секций измерительной обмотки 4 размещены на четных зубцах стержня, а согласно соединенные части обмотки 5 возбуждения на внутренних нечетных зубцах.

Подвижный элемент - виток 6 — датчик 20 размещен на гладком стержне 2 и выполнен в виде короткоэамкнутого витка. В процессе измерений обмотка 5 возбуждения, запитываемая от источника напряжения переменного тока, подключенного к зажимам, 7 дополнительно через соответствукщие электрические фильтры, подключается к источнику напряжения постоянного тока (на чертеже не показаны).

Датчик работает следунзцим образом.

При перемещении витка 6 вдоль стержня 2 происходит перераспределение магнитного потока, создаваемого обмотками 5 возбуждения между измерительными обмотками 3 и 4, в результате чего меняется напряжение на выходе этих обмоток - напряжение Ug> грубого отсчета и напряжение 0 > точного отсчета соответственно.

Для устранения шунтирования обмо- 40 ток 4 точного отсчета стержни 1 и 2 выполнены разомкнутыми.

Исполнение подвижного элемента датчика в виде короткоэамкнутого витка б ;|озволяет существенно сни- 45 зить воздействие на него электромагнитных сил и повысить точность и надежность работы датчика.

Подпитка обмотки 5 возбуждения постоянным током вызывает незначительную вибрацию короткоэамкнутого витка. б и повышает надежность перемещения за счет исключения возможности наклинивания.

Формула изобретения

1. Трансформаторный датчик линейных перемещений, содержащий подвижный элемент, связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом, гладкий и зубчатый параллельно расположенные ферромагнитные стержни, обмотку возбуждения, иэмерительную обмотку грубого отсчета и секционированную обмотку точного отсчета, размещенную на зубчатом стержне, отличающийся тем, что, с целью повыаения точности и надежности, число зубцов на стержне выполнено нечетным, пары встречно включенных секций измерительной обмотки точного отсчета размещены на четных зубцах стержня, а половины обмотки грубого отсчета включены встречно и размещены на крайних зубцах того же стержня.

2.. Датчик по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем,что подвижный элемент выполнен в виде короткозамкнутого витка и размещен на гладком стержне.

3. Датчик по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что обмотка возбуждения в процессе измерения дополнительно подключена к источнику напряжения постоянного тока.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Середенин В.И. Измерительные устройства с высокотемпературными трансформаторными датчиками перемещения. Л., "Энергия", 1968, с. б.

2. Зарипов N.Ф. Преобразователи с распределенными параметрами. М., "Энергия", 1969, с. б 3 (прототип) .

82 3825

Составитель Л. Гуськов

Редактор Л. Белоусова Техред A. A÷ Корректор В.Синицкая

Закаэ 2081/52 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам иэобретений и открытий

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

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