Преобразователь перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)868327 (61) ДополнительноЕ к авт. свид-ву (22) Заявлено 310180 (2! ) 2877131/25-28 (51)М. Кл. с присоединением змвки М

С- . j01 В 7/00

Н 02 К 24/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300981, Бюллетень Ио 36

Дата опубликования описания 30.0981 (53) УДК 621. 317. .39:531.71 (088.8) (72) Авторы изобретения

Э В Андреев А В Корицкий Т

Н.В Петропольский и инский, (71) Заявитель

Московский институт радиотехни и автоматики (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИИ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и автоматике и может быть использовано, в частности, для измерения линейных перемещений.

Известны преобразователи индукционного типа для измерения линейных перемещений — индуктосины,.содержащие неподвижную часть (линейку) и подвижную часть (ползун) с многополюсными обмотками. Высокая точность этих преобразователей достигается за счет наличия интегрального эффекта (электрической редукции ) (1).

Недостатком указанных преобраэова- 15 телей является неоднозначность измерения перемещений на интервале, превышающем шаг обмотки равный 2, где полюсное деление -обмотки.

Известны также многоотсчетные пре- 20 обраэователи для однозначного измерения перемещений, например трехотсчетные. Трехотсчетный преобразователь перемещений содержит неподвижную и подвижную части, на одной из которых расположены двухфазные обмотки трех отсчетов, а на другой — однофазные обмотки трех отсчетов. Активные части проводников обмоток первоГо отсчета расположи«ы перпенликчт|яоно нап- 30 равлению перемещения подвижной части преобразователя. Обмотки второго отсчета выполнены с полюсным делением Г, в несколько раз превышающим деление С обмоток первого отсчета, а активные части проводников этих обмоток расположены под углом, меньшим угла наклона активных частей проводников обмоток первого отсчета, т.е. меньшим чем 90о.

Обмотки третьего отсчета выполнены с полюсным делением ГЭ, в несколько раз превышающим полюсное деление обмотки второго отсчета и равным диапазону 1 измеряемых перемещений, а активные части проводников этих обмоток расположены под уголом к направлению перемещения, меньшим угла наклона активных частей проводников второго отсчета (2).

Недостатком таких преобразователей является сложность конструкции, так как для однозначного измерения необходимо три отсчета. Кроме того, обмотки второго и третьего отсчетов выполнены с наклонными активными проводниками, что усложняет технологию их изготовления. Точность преобразования перемещений в электрический сигнал во втором и третьем отсчета::

868327 с 1 е

2 (+ 2

20

30

40 Cq P т Е+гг„

50 е е йГ 27.у

60

65 ограничена низким (по сравнению с первым отсчетом) числом активных проводников, что приводит к уменьшению интегрального эффекта н усреднении погрешности изготовления обмоток.

Наиболее близким к предлагаемому рвялется преобразователь перемещений, содержащий две относительно подвижные части, на одной иэ которых размещены двухфазные обмотки первого и второго отсчетов, а на второй — однофазные обмотки первого и второго отсчетов.

Активные части проводников обмоток: первого отсчета перпендикулярны, а обмоток второго отсчета наклонны (под углом меньшим 90 ) к напранлению перемещения подвижной части преобразонателя1 Шаг 2 g обмоток второго отсчета определяет длину, т.е. диапазон И однозначного измерения перемещений (3).

Недостатком известного преобразователя является То, что при увеличении угла наклона проводников обмоток второго отсчета уменьшается максимально возможное число проводников, которое можно разместить как в линейке, так и на ползуне преобразователя. Следовательно, уменьшается интегральный эффект, т.е. точность преобразователя перемещений во втором отсчете преобразователя, а это накладывает ограничение на величину шага обмоток второго отсчета, т.е. на диапазон К однозначного измерения перемещений.

Цель изобретения — упрощение кон.струкции и повышение точности Преобразования перемещений.

Поставленная цель достигается тем, что обмотки второго отсчета выполнены с полюсным делением где Г(— полюсное деление обмоток первого отсчета;

g диапазон измеряемых перемещений, а активные части проводников обмоток второго отсчета расположены параллельно активным частям проводников обмоток первого отсчета.

На фиг. 1 показаны однофазные обмотки первого и второго отсчета преобразователя перемещений; на фиг. 2 — электрическая схема их соединения.

Преобразователь перемещений содержит двухфазные обмотки 1 и 2 первого отсчета и двухфазные обмотки

3 и 4 второго отсчета, подключенные к зажимам 5 и 6, к которым поднедено двухфазное напряжение питания

U < s in®t и ну„, сояи., где U — ампом литуда; (О- частота напряжения питания; t — время. Эти обмотки размещены на одной из относительно подвижных частей пре бразонателя (не показаны). На другой части преобразователя размещены однофазная обмотка 7 первого отсчета и однофазная обмотка 8 второго отсчета. Обмотки 1, 2 и 7 перного отсчета выполнены с полюсным делением З, а обмотки 3, 4 и 8 нторого отсчета — с полюсным делением причем активные части 9 проводников этих обмоток расположены взаимно параллельно и перпендикулярно к направлению перемещения подвижной части преобразователя, Преобразователь работает следующим образом.

При подведении двухфазного напряжения питания к зажимам 5 и 6 преобразователя на обмотки 1 и 3 первого и второго отсчетов подается напряжение U sinctt. на обмотки 2 и 4 — напИИ I ряжение U „cosset. В результате в однофазных обмотках 7 и 8 при перемещении подвижной части преобразователя относительно его неподвижной части индуктируются ЭДС, зависящие от величины hf перемещения : на обмотке

7 - U<

Ц„„. с(и(u)<+

8 между ЭДС на обмотках 7 и 8 равна и при максимальном перемещении подвижной части равном 1 эта разность фаз благодаря выбранному соотношению между (, и Г(становится равной 2 1, т.е. измеряется от 0 до 360 в зави0 симости от неличины перемещения. По этой разности фаз можно осуществлять относительно грубый отсчет перемещений в диапазоне 1 и обеспечить устранение неоднородности отсчета в пределах всего перемещения, который может быть произведен по амплитуде или фазе ЭДС, наведенных в обмотках 7 и

8 соответственно. Благодаря тому, что разность числа шагов, укладывающихся в диапазоне однозначного измерения перемещений, обмоток первого и второго отсчетов равна единице чиСло актинных проводникон н обмотках первого и второго отсчетов практически одинаково.

За счет увеличения числа активных проводников и повышения интегрального эффекта в усреднении погрешности иэготонления обмоток преобразователя повышается точность преобразования перемещений во втором отсчеге.

868327!

Формула изобретения

Цю зал(юР+ )

1 (3м а и

От sanáè4 >> г

um> c б

Риз. 2

ВНИИПИ Заказ 8298/50 Тираж 645 Подписное

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

Одновременно упрощается и технология. изготовления обмоток второго отсче.та благодаря тому, что активные части проводников этой обмотки размещаются параллельно активной части проводников обмстки первого отсчета.

Преобразователь может быть использован и для измерения угловых перев: мещений в диапазоне меньшем, чем 360

Магнитная система его в этом случае выполняется разомкнутой.

Преобразователь перемещений, содержащий две относительно подвижные !5 части, на одной иэ которых размещены двухфазные обмстки первого и второго отсчетов, а на второй - однофаэные обмотки первого и второго отсчетов, отличающийся тем, что, рО с целью упрощения конструкции и повышения точности преобразования, обмотки второго отсчета выполнены с полюсным делением где — полюсное деление обмоток первого отсчета;

1 — диапазон измеряемых перемещений, а.активные части проводников обмоток второго отсчета расположены параллельно активным частям проводников обмоток первого отсчета. первого отсчета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 2942212, кл. 336-30, 1959.

2. Патент ФРГ Р 1298299, кл, 42 d 1/12, 1969.

3. Патент США М 2994051, кл. 336-115, 1961 .(прототип).