Магнитомодуляционный преобразователь перемещения

Магнитомодуляционный преобразователь перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 977932

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт.свид-ву M 459663 (22)Заявлено 30.06.81 (21) 3309096/18-28 (51)M. Кл. с присоединением заявки №

G 01 В 7/00

9иударетееиный комитет

CCCP ве далем изабретений и открытий.(23) Приоритет (53) УДК 621.

° 317 39:531 ° .717(088.8) Опубликовано 30.11.82. Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 30 . 1 1 ..82

Ф Фаваз, (72) Автор изобретения

А.М. Пугин — 1

Qс1 (. :

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе .„„ (71) Заявитель (54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕИЕЦЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в устройствах автоматического

В регулирования, управления, измерения и контроля неэлектрических величин электрическими методами в металлургической, химической, нефтехимической, приборостроительной, машиностроительной отраслях промышленности.

По основному авт. св. У 459663

1О известен магнитомодуляционный преобразователь перемещения, содержащий два дросселя насыщения с магнитопроводами, подвижный постоянный магнит, Е-образный магнитопровод с зазором в его основании, в котором расположен один из дросселей насыщения, и с разрезами V-образной формы в направлении перемещения постоянного магнита на параллельных пластинах (--об- gp разного магнитопровода, причем второй дроссель насыщения расположен соосно первому между концами параллельных пластин магнитопровода, при

2 этом оба дросселя насыщения и постоянный магнит охвачены (-образным маг" нитопроводом 31 3.

Недостатком известного преобразователя является сравнительно низкая точность из-за большой динамической погрешности, вызванной большой постоянной времени дросселей насыщения, в результате которой ЭДС, наводимая в обмотках дросселей насыщения, отстает от изменения магнитного потока постоянного магнита, вследствие чего возникает амплитудная динамическая погрешность те большая, чем больше скорость подвижного элемента.

Цель изобретения, — повышение точности за счет уменьшения динамической погрешности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что магнитомодуляционный преобразователь перемещения снабжен двумя обмотками коррекции, дьумя схемами согласования и двумя двухсекционными обмотками подмагничивания, выход

977932!

3 каждой обмотки коррекции подключен через схему согласования к двухсекционной обмотке подмагничивания, на каждом дросселе насыщения расположе,но по одной двухсекционной обмотке насыщения, секции каждой из которых расположены диаметрально противоположно и соединены последовательновстречно, обмотки коррекции расположены на участке разреза Н-образной формы.

На фиг. 1 показана конструкция преобразователя; на фиг. 2 - схемы, коммутации обмоток преобразователя.

Магнитомодуляционный преобразователь перемещения содержит два дросселя 1 и 2 насыщения, Г -образный магнитопровод 3, между концами параллельных пластин которого расположен дроссель 1 насыщения, причем в основании магнитопровода 3 выполнен зазор 4, в котором размещен второй дроссель 2 насыщения соосно с первым, подвижный постоянный магнит 5, размещенный между параллельными пластина.ми магнитопровода 3 и выполненный с возможностью перемещения вдоль них, две обмотки б и 7 коррекции на маг-. митопроводе 3, две двухсекционные обмотки из секций 8 и 9, 10 и 11 годмагн чивания, расположенные на дросселях 1 и 2, и две схемы 12 и !3 согласования.

Секции 8 и 9 одной обмотки подмагничивания намотаны на дроссель 1 насыщения, а секции 10 и.11 второй обмотки подмагничивания намотаны на дроссель 2 насыщения; причем секции

8 и 9, 10 и 11 каждой обмотки подмагничивания расположены диаметрально на участке дросселей 1 и 2 насыщения соответственно, не прилегающих к параллельным пластинам магнитопровода

3, и соединены последовательновстречно.

На параллельных пластинах магнитопровода 3 выполнены разрезы 14 и 15

Ч-образной формы, которыми параллельные пластины магнитопровода 3 разбиты каждая на клинообразный и W-образный участки. Обмотка б коррекции намотана на клинообразный участок одной иэ параллельных пластин магнитопровода 3, а вторая обмотка 7 коррекции - на ее W-образный участок. Дроссель 1 насыщения расположен со стороны оснований клинообразных участков параллельных пластин магнитопровода 3. (Л5

4

Обмотка 6 коррекции через схему 12 согласования соединена с обмоткой подмагничивания (секциями 8 и 9). Обмотка 7 коррекции соединена через схему

13 согласования с обмоткой подмагничивания (секциями 10 и t1). Обмотки дросселей 1 и 2 насыщения соединены последовательно-..встречно и имеют клеммы для подключения нагрузки и источника переменного тока (не показано).

Схемы t2 и 13 согласования могут быть выполнены в виде операционных усилителей с однополярным выходом.

Постоянный магнит 5 служит для создания магнитного потока. Магнитопроводы дросселей 1 и 2 насыщения. и магнитопровод 3 предназначены для создания пути магнитного потока

Обмотки дросселей l и 2 насыщения служат для создания рабочего магнитного потока и для снятия с них выходного сигнала.

Разрезы 14 и 15 Ч-образной формы на параллельных пластинах магнитопровода 3 служат для перераспределения магнитного потока при перемещении постоянного магнита 5 и позволяют исключить погрешность от поперечного смещения магнита 5, Обмотки 6 и 7 коррекции служат для коррекции динамической погрешности измерения перемещения путем создания в них ЭДС, пропорцйональной скорости перемещения постоянного магнита 5, Секции 8- 11 обмоток подмагничивания предназначены для коррекции динамической погрешности измере" ния перемещения путем дополнительного подмагничивания магнитопровода.

Схемы 12 и 13 согласования предназначены для усиления (согласования по амплитуде) сигнала коррекции и для создания выходного сигнала одной полярности, не зависящей от направления перемещения постоянного магнита 5.

Магнитомодуляционный преобразователь перемещения работает следующим образом.

При подключении обмоток дросселей

1 и 2 насыщения к источнику переменного тока (нв показан) в магнитопро«. воде, состоящем из (-образного магни" топровода 3 и мвгнитопроводов дросселей 1 и 2 насыщения, создается переменный рабочий магнитный поток Ф „

Постоянный магнит 5 создает магнитный поток Ф, который делится на формула изобретения

9779 две части: фм „ - магнитный поток, проходящий по клинообразным участкам параллельных пластин магнитопровода 3 слева от магнита 5, пронизывающий витки обмотки 6 коррекции, и по дросселю 1 насыщения, и Ф,„ „ - магнитный поток, проходящий no W-образным участкам параллельных пластин магнитопровода 3 справа от магнита 5, пронизывающий витки обмотки 7 кор- !Ф рекции, и по дросселю 2 насыщения.

При перемещении постоянного магнита 5 иэ среднего положения магнитные потоки фю мв и Фм нр проходя no магнитопроводам дросселей 1 и 2 1$ насыщения соответственно, изменяют степень их насыщения пропорционально перемещению постоянного магнита 5 из среднего положения, за счет чего изменяется индуктивность каждой обмот- 20 ки дросселей 1 и 2 насыщения. При изменении индуктивности обмоток дросселей 1 и 2 насыщения изменяется полное сопротивление в цепи нагрузки, в результате чего ток в цепи нагруз- 2З ки изменяется пропорционально перемещению постоянного магнита 5 из среднего положения.

При перемещении постоянного магнита 5 с какой-то скоростью в обмотках э

6 и 7 коррекции наводятся ЭДС (Е„„р ), величина которых зависит от скорости перемещения постоянного магнита 5.

По магнитопроводам дросселей 1 и 2 насыщения проходят суммарные потоки

Ф„ и Ф„„ соответственно (поток постоянного магнита и поток подмагничивания), изменяя степень насыщения дросселей 1 и 2 пропорционально перемещению х и скорости Ч постоянного магнита 5, эа счет чего изменяется индуктивность каждой обмотки дросселей 1 M 2 насыщения. 9 результате этого изменяется полное сопротивление в цепи нагрузки и, следовательно, ток в цепи нагрузки пропорционально пере32 4 мещению х и скорости V постоянного магнита 5.

3а счет создания потока подмагничивания ток в нагрузке увеличивается при увеличении скорости Ч магнита 5, в результате чего происходит компенсация амплитудной динамической погрешности измерения перемещения.

Предлагаемый магнитомодуляционный преобразователь перемещения позволяет уменьшить динамическую погрешность по сравнению с известным, что повышает точность измерений. С обмоток коррекции можно также снимать сигнал, пропорциональный скорости перемещения подвижного элемента, что расширяет функциональные возможности преобразователя.

Иагнитомодуляционный преобразователь перемещения по авт. св. Ю 459663, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет уменьшения динамической погрешности, он снабжен двумя обмотками коррекции, двумя схемами согласования и двумя двухсекционными обмотками подмагничивания, выход каждой обмотки коррекции подключен через схему согласования "к двухсекционной обмотке подмагничивания, на каждом дросселе насыщения расположено по одной двухсекционной обмотке насыщения, секции каждой из которых расположены диаметрально противоположно и соединены последовательно-встречно, обмотки коррекции расположены на участке разреза V-образной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 459663, кл. G 01 В 7/10, 1975.