Устройство для бесконтактной передачи измерительных сигналов

Устройство для бесконтактной передачи измерительных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (lid 752573

Ф г% (6l) Дополнительное к авт. свид-ву —— (22) Заявлено 14.04.78 (21) 2606885/24-07 с присоединением заявки 1хе— (23) Приоритет —(5 l 1 М. К. l.

Н 01 К,Ь, 0(0 08 С 0, 0-1

Гооударстееиный комитет

СССР (531 х ДК 621.3. .047.69 (088.8) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 ло деиам изобретений и открытий

Дата опубликования ol, исания 05.08.80 (72) Авторы изобретения

В. Г. Гусев, М. П. Иванов, С. С. Торопов, В. Ф. 1lроценко и В. С. Захарин

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОИ ПЕРЕДАЧ11

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в машиностроении и энергетике для бесконтактной передачи электрических измерительных сигналов с вращаюшегося объекта на неподвижный в системах контроля и регулирования предельных режимов работы и температуры.

Известны преобразователи индуктивного типа для бесконтактной передачи электрических измерительных сигналов переменного тока, содержашие неподвижный и врашаюшийся магнитопровод с обмотками, расположенными аксиально или соосно (1).

Большие потоки рассеяны и сильное влияние на коэффициент передачи неизбежных при работе взаимных смещений неподвижной и врашаюшейся частей таких преобразователей приводяг к тому, что они имеют низкий КПД и плохие метрологические характеристики.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь для бесконтактной передачи электрических измерительных сигналов с врашаюшихся объектов с улучшенными энергетическими и метрологическими характеристиками, содержащий неподвижный магнитопровод, выполненный в виде двух ферромагнитных броневых сердечников с расположенными в их торцовых частях неподвижными обмотками. соединенными последовательно и согласно, и вращаюшуюся обмотку, расположенную на ферромагнитной вставке между неподвижными обмотками (2) .

В этом преобразователе, благодаря замкнутой конструкции магнитопровода, потоки рассеяния невелики, что позволяет полу(в чить повышенный КПД, а благодаря диффе. ренциальному расположению вращающейся обмотки относительно секций неподвижной обмотки, коэффициент преобразования остается практически постоянным при возможных осевых и радиальных смещениях врашаюшейся части преобразователя.

Однако, в случае использования измерительной схемы с «трансформацией сопротивления» этот преобразователь не может обеспечить удовлетворительной передачи из20 мерительного сигнала. В этом случае смещения вращающейся обмотки при врашении оказывает существенное влияние на величину коэффициента трансформации при одном и том, же токе во вращающейся об752573

Формула изобретения

SS мотке. Объясняется это изменением расстояния между обмотками и изменением из-за этого потокосцепления вращающейся обмотки с магнитными потоками рассеивания неподвижных обмоток. Соответственно величина коэффициента передачи между неподвижными обмотками при одном и том же токе во вращающейся цепи существенно зависит от положения неподвижной обмотки.

Цель изобретения — повышение стабильности коэффициента трансформации между неподвижными обмотками.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для бесконтактной передачи измерительных сигналов, содержащее магнитопровод, выполненный в виде двух цилиндрических чашек броневого типа, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями наружных частей, неподвижные обмотки, установленные на магнитопроводах и подвижную обмотку, установленную на ферромагнитной втулке между неподвижными обмотками, на внутренних торцах магнитопроводов установлены ферромагнитные шайбы с зазором относительно наружных частей магнитЬпроводов, на внутренней поверхности которых выполнен паз для размещения подвижной обмотки, причем одна неподвижная обмотка служит для подключения источника переменного тока, а другая — измерительного прибора.

На фиг. 1 схематически изображена конструкция преобразователя; на фиг. 2 схема включения его в измерительную цепь.

Устройство для бесконтактной передачи измерительных сигналов с вращающегося объекта включает магнитопровод из двух неподвижных магнитопроводов в виде броневых сердечников 1 и 2, к внутренним торцах которых прикреплены плоские ферромагнитные шайбы 3 и 4, наружный диаметр которых меньше внутреннего диаметра наружных частей магнитопроводов на величину гарантированного зазора. Неподвижные обмотки 5 и 6 расположены в торцовых частях ферромагнитных броневых сердечников

1 и 2. Вращающаяся обмотка 7 расположена на ферромагнитной втулке 8, расположенной на валу преобразователя. Вращающаяся обмотка 7 входит в паз 9, выполненный по внутреннему диаметру наружных частей магнитопроводов 1 и 2.

Устройство работает следующим образом.

При проведении измерений вращающаяся обмотка 7 замыкается на датчик 10 измеряемого параметра (терморезистор, тензорезистор), неподвижная обмотка, например, 5, подключается к источнику 11 переменного напряжения через резистор 12, обеспечивающий режим заданного тока, а вторая неподвижная обмотка 6 подключается к измерительному прибору 13 (фиг. 2).

1О

ЗО

4О

Переменный магнитный поток, создаваемый током, протекающим по неподвижной обмотке 5, замыкается по магнитопроводу преобразователя (фиг. 1) . Этот поток замыкается в основном по магнитопроводу, что обеспечивается сведением практически до нуля магнитных потоков рассеяния с помощью плоских ферромагнитных шайб 3 и 4, и наводит во вращающейся обмотке 7 и неподвижной обмотке 6 соответствующую ЭДС.

Коэффициент трансформации между неподвижными обмотками 5 и 6 определяется величиной сопротивления 10, на которое нагружена вращающаяся обмотка 7. При изменении величины его под влиянием измеряемого параметра, ток, протекающий по вращающейся цепи, создает магнитный поток, изменяющий основной на величину, пропорциональную величине изменения сопротивления резистора 10. Это приводит к изменению коэффициента передачи и уменьшению

ЭДС, наводимой в неподвижной обмотке 6.

Определяя величину коэффициента трансформации можно однозначно судить о величине сопротивления резистора IO, т. е. о величине измеряемого параметра.

Возможные смещения вращающейся обмотки 7, благодаря малой величине потоков рассеяния, что обеспечивается введением плоских ферромагнитных шайб 3 и 4, практически не влияют на величину коэффициента трансформации между неподвижными обмотками 5 и 6. Выполнение паза 9 по внутреннему диаметру наружных частей магнитопроводов 1 и 2 и введение в него вращающейся обмотки 7 позволяет дополнительно уменьшить влияние потоков рассеяния неподвижных обмоток на коэффициент трансформации при смещениях вращающейся обмотки за счет увеличения общего сопротивления магнитной цепи на этом участке и уменьшения возможности сцепления остающихся потоков рассеяния с вращающейся обмоткой.

Устройство позволяет существенно упростить измерительные схемы для проведения измерений на вращающихся объектах, так как появляется возможность использования только одного индуктивного преобразователя. Это обеспечивает уменьшение стоимости требуемых передающих индуктивных преобразователей почти в два раза. Кроме того существенно уменьшаются габариты устанавливаемых на вращающемся объекте элементов.

Устройство для бесконтактной передачи измерительных сигналов, содержащее магнитопровод, выполненный в виде двух цилиндрических чашек броневого типа, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями наружных частей, неподвижные об752573

5 3 8 7 г 9

Составитель Б. Комаров едактор Г. Дорошенко

Р Текред K. Шуфрнч Коррсктор М. Коста

Заказ 4756/13 (краж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Рау шская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

5 мотки, установленные на магнитопроводах, и подвижную обмотку, установленную на ферромагнитной втулке между неподвижными обмотками, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента трансформации между неподвижными обмотками, на внутренних торцах магнитопроводов установлены ферромагнитные шайбы с зазором относительно наружных частей магнитопроводов, на внутренней поверхности которых выполнен паз для размещения

6 подвижной обмотки, причем одна неп, .зижная обмотка служит для подключения источника переменного тока, а другая — измерительного прибора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Авторское свидетельство СССР

¹ 342229, кл. Н 01 F 31/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 473249, кл. Н 01 R 39!00. 1972.