Преобразователь перемещений

Преобразователь перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение чувствительности и уменьшение потребляемой мощности преобразователя перемещений. Преобразователь содержит П-образный магнитопровод 1, в окнах среднего стержня 5 которого закреплена катушка 6 индуктивности. На крайнем стержне этого магнитопровода размещена обмотка 3 подмагничивания, предназначенная для задания начального подмагничивания катушки. На крайнем стержне второго П-образного магнитопровода 2 размещена обмотка 7 положительной обратной связи, которая через выпрямитель включена последовательно с катушкой 6 индуктивности. Выходной величиной является падение напряжения на резисторе, подключенном к движку задающего потенциометра. При перемещении якоря 12, связываемого с объектом контроля, например, в сторону крайних стержней магнитопровода 1, около которых он размещен, возрастает магнитный поток подмагничивания, что приводит к уменьшению магнитного сопротивления стержня 5 и уменьшению индуктивности катушки 6. Ток через эту катушку возрастает, вследствии чего возрастает ток в обмотке 7. Это приводит к увеличению потока подмагничивания, проходящего через магнитопровод 2, вследствие чего индуктивность катушки 6 дополнительно уменьшается, пока процесс не достигнет некоторого установившегося состояния. Поскольку зазор 11, отделяющий торцы магнитопровода 2 от стержня 5 магнитопровода 1, меньше зазора 13, отделяющего от него якорь преобразователя, создание потоков подмагничивания требует меньшей мощности, что повышает чувствительность преобразователя. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4493611/25-28 (22) 11.10.88 (46) 23.08.90.Бюл. ¹ 31 (71) Подмосковный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт (72) Ю.Г.Почуев, В.Л.Михайлов и П.В.Моисеев (53) 621.317.39:531.717(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹870921,,кл. (01 0 5/20, 1979.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1076748, кл, G 01 0 5/20, 1982. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕКИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение чувствительности и уменьшение потребляемой

» Я3 1587322 А1, мощности преобразователя перемещений.

Преобразователь содержит П-образный мганитопровод 1, в окнах среднего стержня

5 которого закреплена катушка 6 индуктивности. Ка крайнем стержне этого ма -нитопровода размещена обмотка 3 подмагничивания, предназначенная для задания начального подмагничивания катушки. Ка крайнем стержне второго

П-образного магнитопровода 2 размещена обмотка 7 положительной обратной связи, которая через выпрямитель включена последовательно с катушкой 6 индуктивности.

Выходной величиной является падение напряжения на резисторе, подключенном к движку задающего потенциометра. При перемещении якоря 12. связываемого с обьектом контроля, например в сторону крайних

1587322! с тержней магнитопровода 1, около которых н размещен, возрастает магнитный поток одмагничивания, что приводит к уменьшеию магнитного сопротивления стержня 5 и меньшению индуктивности катушки б. Ток

1ерез эту катушку возрастает, вследствие .чего возрастает и ток в обмотке 7. Это приводит к увеличению потока подмагничивания, проходящего через магнитопровод 2, вследствие чего индуктивность катушки б

Изобретение относится к измеритель-! ной технике и может быть использовано для ! контроля линейных перемещений различных объектов.

Цель изобретения — повышение чувст- 5 вительности и уменьшение потребляемой ! мощности преобразователя линейных пере мещений за счет уменьшения сопротивле ния магнитному потоку, создаваемому обмоткой обратной связи преобразователя. 10

На фиг,1 представлен преобразователь перемещений, общий вид; на фиг.2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 — электрическая схема преобразователя перемещений. 15

Преобраозватель перемещений содер жит два П-образных магнитопровода 1 и 2.

На крайнем стержне магнитопровода 1 размещена обмотка 3 подмагничивания постоянного тока, подключенная к регулируе- 20 мому источнику напряжения (не показан), а в окнах 4, выполненных в стержне 5 магнитопровода 1 (фиг.2), закреплена катушка 6 индуктивности, подключенная к питающему источнику напряжения переменного тока, 25

На крайнем стержне второго магнитопровода 2 размещена обмотка 7 положительной обратной связи, включенная последовательно с катушкой 6 индуктивности, Между выходом катушки 6 индуктивности и входом 30 обмотки 7 положительной обратной связи включен выпрямитель 8. Обмотка 7 подключена через балластный резистор 9 к движку задающего потенциометра 10, подключенного. своими выводами к опорному источни- 35 ку напряжения постоянного тока.

Крайние стержни магнитопровода 2 обращены своими концами к среднему стержню 5 магнитопровода 1 и отделены от него воздушным зазором 11. Якорь 12, установ- 40 ленный с возможностью перемещения, размещен против крайних стержней магнитопровода 1 и отделен от них переменным зазором 13.

Преобразователь перемещений работа- 45 ет следующим образом. дополнительно уменьшается, пока процесс не достигнет некоторого установившегося состояния. Поскольку зазор 11, отделяющий торцы магнитопровода 2 от стержня 5 магнитопровода 1, меньше зазора 13, отделяющего от него якорь преобразователя, создание потоков подмагничивания требует меньшей мощности, что повышает чувствительность преобразователя. 3 ил.

При включении питающего источника напряжения переменного тока через катушку 6 индуктивности и обмотку 7 положительной обратной связи начинает протекать постоянный ток, величина которого определяется сопротивлением катушек, Ток в обмотке 7 создает в магнитопроводе 2 магнитный поток Фг, определяющий предварительное подмагничивание стержня 5 и, следовательно, начальное значение индуктивности катушки 6 индуктивности. При подключении регулируемого источника напряжения постоянного тока к обмотке 3 подмагничивания постоянного тока по ней начинает протекать ток, создающий в магнитопроводе 1 постоянный магнитный по-, ток Ф, величина которого зависит от величины зазора 13 между выступами магнитопровода 1 и якорем 12. Наличие воздушного зазора 11 между магнитопроводами 1 и

2 исключает шунтирование потока Ф1 через магнитопровод 2. Поток Ф1 дополнительно подмагничивает стержень 5 и уменьшает индуктивное сопротивление катушки 6, что вызывает увеличение тока, протекающего через обмотку 7 обратной связи, и увеличивает магнитный поток cDz, Это вызывает дальнейшее уменьшение индуктивности катушки 6 до наступления некоторого установившегося режима.

Суммарный постоянный магнитный поток {Ф1+ Ф2) подмагничивания в стержне 5 магнитопровода 1 определяет установившееся значенйе индуктивности катушки 6 и установившееся значение падения напряжения на обмотке 7 обратной связи. Это напряжение сравнивается с напряжением, определяемым заданным положением движка потенциометра 10. Изменяя положение этого движка, устанавливают нулевое напряжение на балластном резисторе 9, с которого снимают выходное напряжение

UBblx, пропорциональное перемещению яко ря 12 преобразователя. Это нулевое значение принимается за начало отсчета перемещения якоря 12. Смещение якоря 12, 1587322

А-4 например, в сторону уменьшения зазора 13 вызывает увеличение магнитного потока Фг подмагничивания вследствие уменьшения магйитного сопротивления воздушного зазора 13, а связанное с этим увеличение под- 5 магничивания стержня 5 приводит к уменьшению индуктивности катушки 6, возрастанию тока через нее, а следовательно, к увеличению тока, протекающего через обмотку 7 обратной связи, Последнее приво- 10 дит к увеличению постоянного магнитного потока Ф2 подмагничивания и дальнейшему росту тока через катушку 6 и обмотку 7, При этом падение напряжения на обмотке 7 возрастает, и на выходном балластном ре- 15 зисторе 9 появляется напряжение, пропорциональное перемещению якоря 12. При новом положении якоря 12 процесс повторяется. Максимальной чувствительности преобразователя добиваются подбором 20 значения тока, протекающего через обмотку 3 подмагничивания.

Поскольку обмотка 7 положительной обратной связи располагается на магнитопроводе 2, отделенном от магнитопровода 25

1 воздушным зазором 11, который может быть выполнен значительно меньшим, чем зазор 13 между якорем 12 и выступами магнитопровода 1, то для создания магнитного потока подмагничивания той же величины 30 потребуется существенно меньший ток подмагничивания Ilo сравнению с тем случаем, когда обмотка обратной связи располагается на магнитопроводе 1, как это имеет место в известном устройстве. Поэтому при одинаковом токе подмагничивания обмотка обратной связи может быть выполнена с меньшим числом витков, Это повышает чувствительность преобразователя перемещений и уменьшает его потребляемую мощность, Формула изобретения

Преобразователь перемещений, содержащий два П-образных магнитопровода, размещенную на крайнем стержне одного из магнитопроводов обмотку подмагничивания постоянного тока, размещенную на крайнем стержне второго магнитопровода обмотку обратной связи, закрепленную на первом магнитопроводе измерительную катушку индуктивности, подключенный между нею и обмоткой обратной связи выпрямитель и установленный с возможностью перемещения ферромагнитный якорь, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения потребляемой мощности, якорь расположен напротив торцов крайних стержней первого магнитопровода. в среднем стержне которого выполнены окна для размещения катушки индуктивности, а крайние стержни второго магнитопровода обращены к среднему стержню первого магнитопровода и отделены от нега зазором.

1587322

Составитель Л,Гуськов

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор В.Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 2411 Тираж 503 Подписное

BHVIVINÈ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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