Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений.
Известен трансформаторный преобразователь угловых перемещений, содержащий неподвижный магнитопровод, выполненный в виде четырехплечего магнитного моста с диаметральной перемычкой, на которой расположена измерительная обмотка, и подвижный, охватывающий неподвижный, магнитопровод с двумя полюсами, на котором расположена обмотка возбуждения (авт. свид. СССР N 461300, кл. G 01 B 7/30, 1973).
Известный преобразователь обладает недостаточной точностью, вызванной нелинейностью преобразования, особенно при малых углах поворота подвижной части.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трансформаторный преобразователь угловых перемещений, содержащий неподвижный магнитопровод, выполненный в виде четырехплечего магнитного моста с диаметральной перемычкой, на которой расположена измерительная обмотка, и подвижный, охватывающий неподвижный, магнитопровод с двумя полюсами, который свободно охвачен обмоткой возбуждения, при этом диаметральная перемычка магнитного моста выполнена с V-образными радиальными прорезями, глубина которых определяется из соотношения
где Lперем - длина перемычки, C - ширина плеча моста (авт. свид. СССР N 815482, кл. G 01 B 7/30, прототип).
Однако данный преобразователь обладает недостаточными кинематическими возможностями. В частности, он не позволяет одновременно измерять угловое перемещение другого объекта.
Результатом изобретения является возможность одновременного измерения углового перемещения другого объекта.
Данный результат достигается тем, что трансформаторный преобразователь угловых перемещений, содержащий корпус, расположенные в корпусе неподвижный магнитопровод, выполненный в виде четырехплечего магнитного моста с диаметральной перемычкой, выполненной с радиальными прорезями, на неразрезанной части которой расположена измерительная обмотка, и, охватывающий неподвижный, подвижный магнитопровод с двумя полюсами, который свободно охвачен обмоткой возбуждения, преобразователь снабжен дополнительным неподвижным магнитопроводом в виде четырехплечего магнитного моста с диаметральной перемычкой, выполненной с радиальными прорезями, и дополнительным подвижным магнитопроводом с двумя полюсами, охватывающим дополнительный неподвижный магнитопровод, а расположенная на неразрезанной части диаметральных перемычек измерительная обмотка, а также обмотка возбуждения, одновременно охватывающая дополнительный подвижный магнитопровод, являются общими.
На фиг. 1 и 2 схематично изображен предлагаемый преобразователь в начальном положении колец, вид с передней и обратной стороны соответственно; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг 4 - пути магнитных потоков в одном из магнитных мостов при некотором значении измеряемого угла поворота.
Преобразователь содержит (фиг. 1) неподвижный магнитопровод, выполненный в виде четырехплечего магнитного моста с плечами 1-4. Диаметральная перемычка 5 выполнена с радиальными прорезями 6 V-образной формы. Глубина прорезей 6 определяется шириной плеч из соотношения
где Lперем - длина диаметральной перемычки 5; C - ширина плеча моста.
На неразрезанной части диаметральной перемычки 5 расположена измерительная обмотка 7. Подвижный магнитопровод 8 выполнен в виде кольца, снабженного двумя полюсами 9 и 10, которые делят кольцо 8 на две половины, каждая из которых свободно охвачена неподвижными секциями обмотки возбуждения 11. Секции обмотки возбуждения 11 соединены между собой последовательно-встречно так, что их потоки в кольце 8 направлены согласно. Преобразователь снабжен (фиг. 2) дополнительным неподвижным магнитоприводом в виде четырехплечего магнитного моста с плечами 12-15, диаметральной перемычкой 16, выполненной с радиальными прорезями 17, и дополнительным подвижным магнитопроводом 18 в виде кольца с двумя полюсами 19 и 20, охватывающим дополнительный неподвижный магнитопровод. Полюса 19 и 20 делят дополнительное кольцо 18 на две половины. Каждая половина кольца охвачена неподвижными секциями обмотки возбуждения 11. Расположенная на диаметральных перемычках 5 и 16 измерительная обмотка 7, а также обмотка возбуждения 11, одновременно охватывающая основной 9 и дополнительный 18 подвижные магнитопроводы, являются для основного и дополнительного магнитных мостов общими.
Все детали преобразователя расположены в корпусе (не показан).
Основное 9 и дополнительное 18 кольца кинематически связаны с соответствующими объектами измерения (не показаны).
Преобразователь работает следующим образом.
При нулевом положении измеряемого объекта (фиг. 1) магнитные сопротивления плеч 1-4 равны, мост уравновешен, суммарный поток, пронизывающий измерительную обмотку 7, равен нулю.
При повороте одного из измеряемых объектов одно из колец, например кольцо 9, поворачивается в ту или иную сторону, что вызывает разбаланс соответствующего магнитного моста, в результате чего через измерительную обмотку 7 течет магнитный поток Фи (фиг. 4), что вызывает в измерительной обмотке 7 ЭДС. Модуль ее пропорционален углу поворота α, а фаза определяется направлением поворота.
Поток Фи действует на участке ab, т.е. магнитное сопротивление измерительной диагонали моста определяется сопротивлением участка ab.
Аналогично работает преобразователь и при измерении одиночного углового перемещения другого объекта.
При угловом перемещении обоих измеряемых объектов кольца 9 и 18 поворачиваются в ту или иную сторону, что вызывает разбаланс обоих магнитных мостов, в результате чего через измерительную обмотку 7 течет алгебраическая сумма потоков разбаланса Фи1 и Фи2 (не показаны), и в измерительной обмотке 7 появляется ЭДС, пропорциональная алгебраической сумме углов поворота основного и дополнительного объектов.
В конструкции магнитных мостов выполняется условие, при котором сопротивление измерительной диагонали близко к нулю, что в конечном итоге обеспечивает высокую точность и чувствительность преобразователя.
Очевидно, что все сказанное выше будет справедливо, если количество дополнительных неподвижных и подвижных магнитопроводов будет больше единицы (2, 3, ..., n; на фиг. 3 показано пунктиром).
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Трансформаторный преобразователь угловыхпЕРЕМЕщЕНий | 1977 |
|
SU815482A1 |
Трансформаторный датчик угловых перемещений | 1985 |
|
SU1245871A1 |
ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ | 1996 |
|
RU2096740C1 |
ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА | 1997 |
|
RU2145053C1 |
ДАТЧИК УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ | 1997 |
|
RU2121146C1 |
ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА ДВУХ ВАЛОВ | 1991 |
|
RU2010156C1 |
ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА | 1991 |
|
RU2031358C1 |
ХРАПОВАЯ МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА | 1992 |
|
RU2062919C1 |
Датчик угловых перемещений | 1989 |
|
SU1620815A1 |
БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ | 1991 |
|
RU2006790C1 |
Изобретение относится к измерительной технике. В предложенном устройстве в сдвоенном мосте каждый из четырехплечих мостов имеет неподвижный магнитопровод с диагональной перемычкой и подвижный магнитопровод, выполненный в виде кольца с двумя диаметрально расположенными полюсами. Кольца свободно охвачены обмоткой возбуждения. Каждая из диагональных перемычек выполнена с радиальными V-образными прорезями на определенную глубину. На неразрезанной части диагональных перемычек расположена измерительная обмотка. При угловом перемещении обоих объектов измерения в измерительной обмотке появляется ЭДС, модуль которой пропорционален алгебраической сумме углов поворота этих объектов. Данный преобразователь характеризуется расширенными функциональными возможностями и позволяет, в частности, одновременно измерять угловое перемещение другого объекта. 4 ил.
Трансформаторный преобразователь угловых перемещений, содержащий корпус, расположенные в корпусе неподвижный магнитопровод, выполненный в виде четырехплечего магнитного моста с диаметральной перемычкой, выполненной с радиальными прорезями, на неразрезанной части которой расположена измерительная обмотка, и охватывающий неподвижный подвижный магнитопровод с двумя полюсами, который свободно охвачен обмоткой возбуждения, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным неподвижным магнитопроводом, выполненным в виде четырехплечего моста с диаметральной перемычкой, выполненной с радиальными прорезями, и дополнительным подвижным магнитопроводом с двумя полюсами, охватывающим дополнительный неподвижный магнитопровод, а расположенная на неразрезанных частях диаметральных перемычек измерительная обмотка, а также обмотка возбуждения, одновременно охватывающая дополнительный подвижный магнитопровод, являются общими.
Трансформаторный преобразователь угловыхпЕРЕМЕщЕНий | 1977 |
|
SU815482A1 |
Трансформаторный преобразователь угловых перемещений | 1973 |
|
SU461300A1 |
ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА ДВУХ ВАЛОВ | 1991 |
|
RU2010156C1 |
DE 3631042 A1, 24.03.1988. |
Авторы
Даты
2001-01-10—Публикация
1998-08-04—Подача