Гидростатический поплавковый датчик угловых ускорений Советский патент 1958 года по МПК G01P15/11 

Известные гидростатические поплавковые датчики ускорений с подпружиненным поплавком и механической связью поплавка с регистрирующим прибором не обладают необходимой точностью и не обеспечивают дистанционной передачи показаний.

Повышение точности и обеспечение дистанционной передачи показаний в описываемом датчике достигается тем, что выполненный в форме пустотелого заполненного жидкостью тороида датчик снабжен двумя диаметрально расположенными поплавками из ферромагнитного материала, являющимися сердечниками обмоток дифференциальной трансформаторной измерительной схемы.

На чертеже изображена принципиальная конструктивная и электрическая схемы датчика.

Внутри тороида / диаметрально-противоположных точках во взвещенном состоянии находятся два пустотелых поплавка 2, выполненных из ферромагнитного материала.

Диаметр поплавков делается несколько меньщим внутреннего диаметра тороида так, что между стенками тороида и поплавком остается небольшой зазор, через который может перетекать жидкость. Поверх тороида в местах расположения поплавков крепятся две катущки, которые несут первичные обмотки 3 и две вторичные обмотки 4Первичные обмотки 3 (возбуждения) создают пульсирующий магнитный поток, который центрирует поплавки в магнитных центрах обмоток. Кроме того, вследствие взвещенного положения поплавка в жидкости, магнитное поле первичной катушки центрирует поплавок относительно оси катушек, так что он не касается стенок тороида итем самым полностью исключается кулоновское (сухое) трение.

.Каждая катушка несет, кроме первичной обмотки, две вторичные обмотки, соединенные последовательно по дифференциальной схеме.

№ 111913

Если поплавок занимает центральное положение, во вторичных обмотках наводятся равные э.д.с, так что выходной сигнал равен нулюПри смещении поплавка из центрального положения со вторичных катушек снимается разностная э.д.с., фаза которой зависит от направления, а амплитуда - от величины смещения поплавка.

Таким образом; каждый поплавок вместе со своей катущкой представляет собой одновременно электромагнитную пружину и индукционный датчик.

При изменении окружающей температуры плавучесть поплавков может несколько меняться, в результате чего могут появиться ошибки прибора от линейных ускорений по оси X и ошибки ог ускорения земного тяготения при наклонах прибора вокруг оси У.

Для исключения этих ошибок в датчике предусмотрено два поплавка с катушками,которые соединяются последовательно по дифференциальной схеме, так что ошибки прибора от линейных ускорений при одинаковых поплавках и катушках практически исключаются. Катушки датчика могут нести дополнительные обмотки 5 для введения в схему прибора отрицательной связи. Если выполнить индукционный датчик с очень малым реактивным моментом, то он может быть использован как интегрирующий датчик для измерения угловой скорости.

Предмет изобрё тения

Гидростатический поплавковый датчик угловых ускорений, выполненный в форме пустотелого тороида, заполненного жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и обеспечения дистанционной передачи показаний, в нем применены два диаметрально-расположенных поплавка из ферромагнитного материала, являющиеся подвижными сердечниками, и дифференциальная трансформаторная измерительная схема, первичные и вторичные обмотки которой охватывают тороид в местах расположения поплавков.