Индуктивный датчик для контроля положения подвижных шахтных объектов

Индуктивный датчик для контроля положения подвижных шахтных объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И- Е. 2I9I34

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

Кл. 35а, 25i03

Заявлено 13.1Х 1965 (№ 1027681!24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано ЗО.V.1968. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 23.IX.1968

МПК В 66b

УД1(621.316.542.083. .8: 621.86(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

М. И. Столбун, Г. M. Авсеев, Е. С. Денисенко, В. К. Крестев

H. С. Лелюх

Донецкий научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт автоматизации горных машин

Заявитель

ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ

ПОДВИЖНЫХ ШАХТНЫХ ОБЪЕКТОВ

Известны индуктивные датчики для контроля положения подвижных шахтных ооъсктов, содержащие магнитопровод с сигнальными обмотками и обмотками опорного напряжения и возбуждения, выпрямительные мосты, конденсаторы и исполнительное устройстьо.

Эти датчики используются при сравнительно малых воздушных зазорах между датчиком и контролируемым объектом и могут быть сбиты или повреждены контролируемым объектом. В то же время увеличение зазора вызывает снижение чувствительности датчика.

Предлагаемый датчик для контроля положения подвижных шахтных объектов отличается от известных тем, что его магнитопровод выполнен четырехполюсным с общим средним стержнем, на котором расположены оощая обмотка возбуждения и две обмотки опорного напряжения, к каждой из которых подключена пара соединенных встречно сигнальных обмоток, расположенных на соответствующих взаимно продолжающихся полюсах

MàãHkkò0ïðoâoäà. При этом каждая обмот а связана через конденсатор с выпрямительнь.м мостом. Выпрямительные мосты образуют с сигнальными обмотками и обмотками опооного напряжения двойную мостовую фазочувствительпую схему, выход которой через полупроводниковый диод соединен с исполнительным устройством. Такое выполнение датчика позволяет упростить его схему и повысить чувствительность.

На фиг. 1 представлена принципиальна:: электрическая схема датчика; на фиг. 2 датчик, общий вид.

Индуктивный датчик положения состоит из магнитопровода 1, обмотки иозбуждсния 2, сигнальных обмоток 8 — б, обмоток 7 и 8 опорного напряжения, выпрямительных мостов 9 и 10, сопротивления 11 точной установки «нуля», диода 12 и исполнительного устройства 18.

Магнитопровод датчика состоит из дву:

Т-образных половин, скрепленных накладками 14, и выполнен из ферромагнитного материала.

Обмотка возбуждения питается от сети переменного тока. Обмотки 8 — б имеют одинавитков. Обмотки 7 и 8 Ta»>t c

20 имеют одинаковое число витков.

Обмотки датчика соединены между собой следующим образом. Сигнальные обмотки д, - и 5, б соединены попарно, последовательно и встречно, т. е. так, что в "àæäûé момент вре

25 мени наводимые в них э. д. с. направлены встречно при отсутствии воздействия контролирусмого объекта на датчик.

Таким образом, суммарная э. д. с. иа последовательно включенных обмотках 8, 4 и 5, б

30 равна нулю.

219134

Обмотки 8, 4 и 7 соединены между собой так, что э.д.с., наводимая в обмотке 7 и результирующая э.д. с. обмоток 8 и 4 (es — е4) при воздействии на датчик ферромагнитной массы, например, со стороны обмоток 8 и 4 имеют одинаковые направления в каждый момент времени, т. е. складываются. Обмотки

5, б и 8 соединены между собой так, что э. д. с., наводимая в обмотке 8 и результирующая э.д. с. обмоток 5 и 6 при воздействии ферромагнитной массы, например, со стороны обмоток 8 и 5, в каждый момент времени направлены встречно. Сигнальные обмотки 8 — 6 и обмотки 7 и 8 опорного напряжения вместе с выпрямительными мостами 9 и 10 образуют двойную мостовую фазочувствительную схему.

Выпрямительные мосты включены между собой таким образом, что в каждый момент времени (при отсутствии воздействия ферромагнитной массы) в устройстве 18, являющемся нагрузкой, протекают равные, но противоположно направленные токи t> и ts, создаваемые, соответственно, э.д. с. обмоток 7 и 8. Поэтому при отсутствии воздействия ферромагнитной массы на датчик сигнал, подаваемый в нагрузку, равен нулю.

Вследствие неточности изготовления обмоток датчика на нагрузку может быть подан некоторый незначительный сигнал. Чтобы избежать этого явления, т. е. уравнять токи i;. и

i8, на выходе датчика включено регулировочное сопротивление 11 точной установки «нуля».

При воздействии на датчик ферромагнигной массы, например, со стороны обмоток 8 и

5, ток в последних увеличивается и на выходе каждой пары обмоток получаются разностные э.д.с. es — e4 и е; — ев. При этом ток в нагрузке становится равным (i1 Л З вЂ” 4) (8 Л 18 — в): — 17 Л 13 — 4 18 — Л4 8=2Л, где t7,8 — токи, обусловленные э. д. с. обмоток 7 и 8; Л 13 4 и Л is в — токи, обусловленные разностными э. д. с. соответственно обмоток

8, 4 и 5, 6; э. д. с.

Лез 4 — — ез — e4 и Лes в= ев — ев, Так как )4 (=Ijis (и 6 |3 — 4) = (Лis в, то общий ток в нагрузке равен — 2Л . При воздействии на датчик ферромагнитной массы со стороны обмоток 4 и б общий ток в нагрузке равен (17+ЛК4 в) — (4 — Лаз s) =+2ЛХ.

Величина тока Л1, обусловленная величиной разностной э. д.с. па паре обмоток 8, 4 или

5,6, зависит от расстояния между ферромагнитной масой и датчиком. Знак при Л свидетельствует о зависимости направления выходного тока от того, с какой стороны воздействует на датчик ферромагнитная масса контролируемого объекта.

Чтобы датчик реагировал на ферромагнитну о массу только со стороны контролируем Io объекта, на выходе фазочувствительной схемы включен диод 12, который пропускает сигнал полярности соответствующей стороне датчика, на которую нормально воздействует ферромагнитная масса.

В связи с тем, что магнитопровод датчика выполнен в виде двух Т-образных датчиков с общей обмоткой Возбу ждения на сред! пх стержнях, благодаря чему обеспечивается ьысокочувствительная по отношению к внешним ферромагнитным массам симметричная дифференциальная схема распределения магнитного потока, а диод 12 пропускает лишь сигналы необходимой полярности, датчик не реагирует на симметричные ферромагнитные массы ни с одной из пяти сторон, кроме шестой рабочей. С рабочей стороны датчик реагирует на любые ферромагнитные массы.

Предмет изобретения

Индуктивный датчик для контроля положений подвижных шахтных объектов, содержащий магнитопровод с сигнальными обмотками, обмотками опорного напряжения и возбуждения, выпрямительные мосты, конденсаторы и исполнительное устройство, отличиющийся тем, что, с целью упрощения датчика и повышения чувствительности, его магнитопровод выполнен четырехполюсным с общим средним стержнем, на котором расположены общая обмотка возбуждения и две обмотки опорного напряжения, к каждой из которых подключена пара соединенных встречно сигнальных обмоток, расположенных на соответствующих взаимно продолжающихся полюсах магнитопровода и связанных каждая через конденсатор с выпрямительным мостом, причем выпрямительные мосты с сигнальными обмотками и обмотками опорного напряжения образуют двойную мостовую фазочувствительную схему, выход которой через полупроводниковый диод соединен с исполнительныз. устройством.

219134

ФЬг Г

Р!7г 1

Сосгавитель В. Пилипенко

Техред Л. К. Малова Корректор О. Б, Тюрина

Редактор П. И. Шлайн

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2701,21 Тираж 530 Подписное

ЦНИИ!1И Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4