Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов
Патент 684580
Авторы
Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Реслублик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-Bv № 474034 (22) Заявлено 15.08.77 (21) 2517176)18-10 с присоединением заявки №вЂ”
Государственный номнтет
СССР оо делам нзобретеннй н открытнр (23) Гl р нор итств
Опх бликовано 05.09.79. Бюллетень № 33
Дата опубликования описания 15.09.79 (72) Авторы изобретения
A. И. Юрченко, О. Г. Большаков, М. A. Фадеев и В. М. Мясников
Горьковский политехнический институт им. A. А. Жданова (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ
РАБОЧИХ ОРГАНОВ МЕХАНИЗМОВ
Изобретение относится к области приборостроения.
Известно устройство для контроля положения рабочих органов механизмов по авт. св. № 474034 (1), содержащее якорь. связанный с контролируемым рабочим органом и взаимодействующий с ним индуктивный датчик подмагничивания, включенный в неlll> обмотки, размещенной в щели генераторного путевого выключателя и взаимодействующей с его чувствительными элементами, охваченными положительной обратной связи. Якорь выполнен в виде постоянного магнита, и индуктивный датчик выполнен на тороидальном ферритовом сердечнике. Генераторный путевой выключатель подключен к источнику питания. При подмагничивании магнитопровода датчика полем постоянного магнита индуктивное сопротивление датчика уменьшается, ток через обмотку, размещенную в щели генераторного путевого выключателя, увеличивается, положительная обратная связь между чувствительными элементами генераторного выключателя уменьшается, и происходит его срабатывание.
НсдосTBT()v известного устройства остоит в том. что точность работы его зависит от колебаний напряжения питания и температуры окружающей датчик среды. Колебания напряжения питания сказываюгсH на величине положительной обратной связи между чх вствитсльными элементами генераторного путевого выклк чатсля. Например, ири падении напряжеIIIIR питания положительная обратная связь уменьшается. и генсраторный путевой выключатель срабаты1о вает при Hpëoiîëñ якоря до точки сpHoBThlвания, определенной при номинальном напряжении питания.
При увеличении напряжения питания положительная обратная Eâëçü хвсличивастся и генераторный путевой выключатель срабатывает при переходе c срдечником номинальной точки срабатывания. В то жс время колебания тсмператх ры окружающей индуктивный датчик среды влияют на магнитную проницаемость его сердечника и на ин20 дуктивность обмотки. Например, при увеличении окружактщсй температуры магнитная проницасмость сердечника уменьшается, индуктивность датчика уменьшается, и
684580 генераторный путевой выключатель сработает раньше, чем при номинальной окружающей температуре.
Целью изобретения является повышение точ ности контроля. Это дости га ется тем, что в предлагаемое устройство введены обмотки и терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления, соединенные последовательно и подключенные к источнику питания, при этом обмотка охватывает индуктивный датчик и ориентирована так, что ее магнитный поток направ- Î лен согласно с магнитным потоком якоря.
Такое решение обеспечивает повышение точности контроля, так как оно позволяет уменьшить погрешности от колебаний напряжения питания и температуры окружающей среды.
Принципиальная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже.
Устройство состоит из якоря 1, связанного с контролируемым рабочим органом 2, индуктивного датчика 3 на О-образном сер- го дечнике 4, обмотка 5 которого включена в цепь обмотки б, размещенной в щели 7 генераторного путевого выключателя 8, обмотки 9, охватывающей индуктивный датчик 3, и терморезистора 10. Обмотка 9 и
2S терморезистор 10 соединены между собой последовательно и подключены к источнику питания "11, от которого питается и генераторный путевой выключатель 8. Обмотка 9 ориентирована так, что ее магнитный поток направлен согласно с магнитным потоком постоянного магнита, используемого в качестве якоря !. Обмотка индуктивно связана с коллекторной 12 и базовой 13 чувствительными обмотками генератора 14 путевого выключателя 8, которые, в свою
3$ очередь, связаны между собой положительной обратной связью. Обмотка 15 является выходной; электрически она связана с входом двухкаскадного релейного усилителя 16, к которому подключено исполнительное реле 17. Терморезистор 10 размещен в 4q непосредственной близости от индуктивного датчика 3. Практически целесообразнее саму обмотку 9 выполнять из провода с положительным температурнЫм коэффициентом сопротивления, например никелевого провода.
Работает устройство следующим образом
При подаче питания на генераторный путевой выключатель 8 в обмотке 6 наводится ЭДС и через обмотки 5 и 6 проходит ток.
Величина этого тока мала, и магнитный по- sp ток, создаваемый обмоткой б, уменьшает положительную обратную связь между обмотками 12 и 13 не настолько, чтобы сорвать колебания генератора 14 путевого выключателя 8, $$
Магнитный поток, создаваемый обмоткой 9 при номинальном напряжении питания, подмагничивает сердечник 4 индуктивного датчика 3, но не до насыщения.
При подходе якоря постоянного магнита к индуктивному датчику 3 происходит подмагничивание его сердечника 4 до насыщения, индуктивное сопротивление обмотки
5 уменьшается, ток через обмотки 5 и 6 увеличивается, увеличивается магнитный поток обмотки 6, направленный встречно магнитному потоку коллекторной обмотки
12. Это приводит к уменьшению положительной обратной связи между обмотками 12 и
13 и к срыву колебаний генератора 14, при этом реле 17 включается.
Так происходит работа устройства при номинальном напряжении питания и при номинальной окружающей температуре.
При изменении напряжения питания источника 11 будет изменяться магнитный поток, создаваемый обмоткой 9. Так как направление магнитного потока обмотки 9 совпадает с направлением магнитного потока постоянного магнита 1, то достигается стабилизация момента срабатывания путевого выключателя 8 при колебаниях напряжения питания источника 11. Как ранее указано, например, увеличение напряжения питания приводит к увеличению глубины положительной обратной связи между обмотками 12 и
13 генератора 14 и переходу постоянного магнита 1 через точку срабатывания, определенную при .номинальном напряжении питания. Для компенсации появляющейся погрешности необходимо для сердечника 4 индуктивного датчика 3 ввести в это время дополнительное подмагничивание. При наличии обмотки 9 это дополнительное подмагничивание сердечника 4 будет достигнуто увеличением тока через нее, а потому путевой выключатель срабатывает при положении постоянного магнита 1, фиксируемом при номинальном напряжении питания, т. е. ухода точки срабатывания не будет. При уменьшении напряжения питания источника
11 уменьшится и ток через обмотку 9, чем достигается компенсация уменьшения положительной обратной связи между обмотками 12 и 13., Таким образом, подключение обмотки 9, охватывающей индуктивный датчик 3, к источнику питания 11, от которого запитан и сам путевой выключатель 8, исключает погрешность, вызываемую нестабильностью напряжения питания источника 11.
Включение последовательно с обмоткой 9 терморезистора 10 с положительным температурным коэффициентом сопротивления компенсирует уход точки срабатывания путевого выключателя при изменении температуры окружающей датчик среды. Как ранее показано, изменение температуры окружающей датчик среды вызывает изменение магнитной проницаемости сердечника датчика: при увеличении температуры она уменьшается, при уменьшении — увеличивается. Но теперь одновременно с изменением магнитной проницаемости сердечника 4 при измеб84580
Формула изобретения
Составитель Н. Милехкин
Редактор Л. Бибер Техред О. Луговая Корректор Ю. Макаренко
Заказ 5293/45 Тираж 710 Подписное
ЦН ИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москв а, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП к Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 ненни температуры окружающей среды будет изменяться сопротивление терморезистора 10 и таким образом, что будет достигаться компенсация температурной погрешности. Например, при увеличении температуры, вызывающей уменьшение магнитной проницаемости сердечника 4, увеличивается сопротивление терморезистора 10 и уменьшается ток через обмотку 9.
При этом уменьшается магнитный поток, создаваемый током через обмотку 9, и путевой выключатель несмотря на уменьшение магнитной проницаемости сердечника 4 и индуктивности датчика 3 срабатывает при том же положении постоянного магнита 1, что и при номинальной температуре окружающей среды.
Аналогичным образом, только в обратном порядке, происходит компенсация температурной погрешности при уменьшении температуры окружаюгцей среды.
Таким образом, использование в предлагаемом устройстве последовательно соединенных обмотки, охватывающей индуктивный датчик, и терморезистора с положительным температурным коэффициентом сопротивления позволяет уменьшить погрешности от колебаний напряжения питания и температуры окружающей среды, что обеспечивает в итоге повышение точности работы устройства.
Устройство для контроля положения рабочих органов механизмов по авт. св. № 474034, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены обмотка и терморезистор с положительным температурным коэффициентом сопротивления, соединенные последовательно и подключенные к источнику питания, при этом обмотка охватывает индуктивный датчик и ориентирована так, что ее магнитный поток направлен согласно с магнитным потоком якоря.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 474034, кл. G 008 8 С 99//0044, 1973.