Компенсирующий элемент Советский патент 1983 года по МПК G01R17/20 

1 Изобретение отискштся к электроизмо рительной технике и может быть использовано при созцании устройсп для компенсационного преобразования электричес ких и неэлектрических величин. Известен компенсирующий элемент, содержащий рамку из изоляционного нем нитного материала, прямоугояьш и замкнутый магнитопровод с Т-образным сред ним стержнем. В нижнем BoaojUDioM зазоре его помешена, треутхзльная компен сиргуюищя обмотка, в верхнем расположен датчик Холла, а на cpenHeN - обмотка врзбуждения LlJ . Недостатком этого устройства являют ся низкая надежность и точность измере ния. Известен комненсируюший элемент, эключаюший в себя внешнюю и внутреннюю пластины прямоугольного сече)1ия, имеются модулирующая обмотка, выводы которой соединены с выхоцак;и генератора прямоугольных импульсов, измеритель ная обмотка, выводы которой шунтированы конденсатором и соединены с входам фазочувствитеяьного услителя, выводы которого соединены с входами реверсивного двигателя , кинематически связанно го с измерительной обмоткой, источник стабилизированного постоянного шпряже ния, резистор и контактируемый эле мент 2 . Недостатком известного устройства являются значительные габаритные размеры и сложность конструкций магнито- провода И обмоток. Наиболее близким к предлагаемому является устройство содержащее магнитный конденсатор, вкльэчающий в себя внешнюю и внутре шюю пластины прямоугольного сечения, имеются модулирующая обмотка, выводы которой соединены с вьрсодами генератора прямоугольных импульсов, измерительная обмотка, вывооы которой шунтированы конденсатором и соединены с входами фазочувствитеяь- , него усилителя, выходы которого соединены с входами реверсивного двигателя, кинематически связанного с измерительной обмоткой, источник стабилизированного постоянного напряжения, резистор и контролируемый элемент. При этом внутренняя пластина магнитного конденсатора выполнена Н-юбразнрй по по перимет и по торцам жестко соединена с внешней пластиной, на одной из торцов расположена модулирующая обмотка, а в. зазоре между внутренней и внешней пластинами 422 магнитного конденсатрра размешены вы xonnaii и изкеритеЛ1)Ная обк-отки. Причем, последняя выполненл из двух секций, особен)о врашаюшихся цруг относительно друга, выводы которых соединены с выходами источника стабилизированного постоянного напряжения соответственно через резистор и контролируемый элемент 1 , Недостатком уст)Х)йства является то, что оно имеет низкую линейность статической характеристики, так как в процессе компенсации контролируемой величины н)х)исходит смешение рабочей точки по не-,, линей1юй кривой намагничивакй51 ..), где р, - магнитное сопротивление маг- нитопровода В-- - магнитная индукция постоянного к}агнит} ого потока, линейность которой меняется на 30-4О процентов даже при незначительных изменениях В { на 0,2 - О, 3 Т ). Цешз изобретения - повышение точности за счет увел1гчения линейности статической характеристики компенсирующего элемента. Поставленная цель достигается тем, что в компенсирующем элементе, содержашем магнитный конденсатор, включающий в себя внешнюю пластину и внутрен™ нюю п.гастину прямо тольного сечения, выполненгую Н-обр ззной по периметру и по TopiKJM жестко соединенную с внешней пластиной, модулирующую обмотку, расположенную на одном из торцов, выводы которой соединены с выходами генератора прямоугольных импульсов, размещенные в ,зазоре между внутренней и внешней пластинами магнитного конденсатора, измерителы ую обмотку, выполненн Ю из двух секций, свободно вращаюшихся друг относительно друга, выводы которых соединены с выходами источника стабилизированного постоянного напряжения соот ветственно через резистор и контролируемый элемент, и выходную обмотку, вывоы которой шунтированы конденсатором и соединены с входами фазочувствителього усилителя, выхо,аы которого соединеы с входами реверсивного двигателя, ыходная обмотка симметрично распоожена между секциями измерительной бмотки и кинематически связана с реверивным двигателем, а средняя часть 310 Н-юбразиой no nepHMeTfiy внутренней nruic тины магнитного коиценсатора выпояиенп по условию ., где Хдд - алина средней части внутренней пластины, Гд, - погонное магнитное сопротивление пластин конденсатора на пути разностного магнитного потока, бдд - погонная магнитная проводимость зазора межау внутренней и внешней пластинами конценсатора. На фиг. 1 представлена конструктивная схема устройства, на фиг, 2 - элект рическая схема . Устройство содержит магнитный конденсатор 1, выполненный из двух частей с внешней 2 и внутренней 3 пластинами прямоугольного сечения. Внутренняя плас тина прямоугольного сечения магнитного конденсатора выполнена Н-образной по периметру, а ее средняя часть выполнена по условию Гм м м 0«5. Торцовые стороны внешней и внутренней пластин одновременно охвачены модулирующей обмоткой 4, запитанной от ген ратора 5 прямоугольных импульсов. В зазоре между пластинами на его концах расположены секции 6 и 7 измерительной обмотки, соединенные с возможностью вращения друг относительно друга в разные стороны. Между точкой их сое динения и концом одной из секций включен источник 8 стабилизированного постоянного напряжения и резистор 9, а концом другой секции и источником постоянного напряжения - сопротивление контролируем го элемента 1О. Выходная обмотка 11 симметрично расположена между секциями измерительной обмотки и кинематичес ки связана с реверсивным двигателем 12 имея возможность продольного перемеще- ния относительно секций измерительной обмотки. Она зашунтирована емкостным фильтром 13 (для выделения синусоидаль ного сигнала) и подсоединена к фазочувствительному усилитегао 14, подключенно му к реверсивному двигателю. Устройство работает следующим образом. При питании модулирующей обмотки 4 от генератора прямоугольных импульсов ««пути.ф, 2 Л гце - магнитный поток от секции 7 измерительной обмотки с сопротивлением контролируемого элемента 10; т t - магнитный поток от секшш 6 с резистором 9, направленный встречно х , модулируется переменное . Распределение Дт вдоль расстояния Хдд вид .(u.HVch(.,, (1) рсКр raex.j Хц/|Х /х - расстожше от секции 7 измерительной обмотки до вькодной обмотки 11 (относительные значения координат, рассматриваемых сечений), - коэффициент, характеризующий потери магнитного напряжения в линии| V , а - коэффициент распространения волны магнитного потока в магнитной линии вдоль Хдд . В выражении (1) линейный характер распределения JfP достигается при PK- -v-,м M--l что соответствует также максимальным значениям i при различных значениях V.. при ,5 присутствуют линейный режим п максимальная чувствительность. При этом возникшая от наличия Др в выходной обмотке 11 электродвижущая сила (ЭДС) отфильтровывается фильтром 13, усиливается фазочувствительным услителем 14 и воздействует на реверсивный двигатель 12, который перемещает выходную обмотку 11 между сек циями 6 и 7 измерительной o6N5OTKH в ту сторону и до тех пор, пока.{Я не станет равным нулю. Настройка устройства для установки выходной обмотки 11 в среднее положение производится вращением секций 6 и 7 друг относительно друга. Компенсирующий элемент прост и надежен в работе и обладает высокими метрологическими характеристиками.

л

// 7 /

J

. -3

КОМПЕНСИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, соаержа;щий магнитный конденсатор, вклю- чающий в себя внешнюю пластину и внутреннюю пластину прямоугольного сечения, выполненную Н-образной по периметру и по ториам жестко соединенную с внешней пластиной, модулирующую обмотку, расположенную на одном из торцов, выводы которой соединены с выходами генератора прямоугольных импульсов, размешенные в зазоре между внутренней и внешней пластинами магнитногю конденсатора измерительную обмотку, выполненную из двух секций, свободно вращающихся одна относительно другой, вьгооды которых соединены с выходами источника стабилизированного постоянного напряжения соответствелио через резистор и контро,т1руек Ы11 элемент, и вьLxoдн ю обмотку, вывоцы которой шунтированы ко шеясато5юм и соецилены с входакп фазоч вствнтешзного усилителя, выходы которого соецинены с входами-реверсивного цвигателя, отличающийся тем, что, с целью повьшления точности за счет увеличения линейности статистической характеристики, выходная обмотка симметрично расположена между секциями измерительной обмотки и кинематически связана с реверсивным двигателем, а среаняя часть Н-образной по периметру внутренней пластины магнитного конценсатора выполне- g на по условию , -длина средней части вн тренгде X м . ней пластины; -погонное магнитное сопротивм ление внутренней и внешней пластин конденсатор на пути СП разностного магнитного потй ка/ Nf 6 - погонная магнитная проводиNU мость зазора шжау внутренINS ней и внешней пласта нами конденсатора.

срие. 1

ц.

10

cpue.Z

Д5В«ЕД