Трансформаторный преобразователь линейных и угловых перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 G01B7/30 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения линейных и угловых пepeмeд eний.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения как линейных, так и угловых перемещений без увеличения габаритных размеров преобразователя.

На фиг. 1 схематично показан трансформаторный преобразователь линейных и угловых перемещений; на фиг. 2 - то же, в развертке.

Трансформаторный преобразователь линейных и угловых перемещений содержит два относительно неподвижных, коаксиально расположенных цилиндрических магнитопровода 1 и 2 одинаковой длины, в зазоре между которыми расположен ферромагнитный ротор 3, имеющий в развертке форму прямоугольного треугольника и кинематически связьшаемый в процессе измерения с контролируемым объектом (не показан) Длина одного из катетов треугольного ротора 3 меньше длины окружности внутренней поверхности внешнего неподвижного магнитопровода 1 и больше длины окружности внешней поверхности внутреннего магнитопровода 2, а длина другого катета параллельного продольной оси 4 преобразователя, равна половине осевой длины неподвижных магнитопроводов. В кольцевой проточке, расположенной посредине, например, внешнего магнитопровода 1, размещены первичная 5 и вторичная 6 обмотки для измерения линейных перемещений X, а в двух близко расположенных продольных пазах внутреннего магнитопровода 2 размещены первичная 7 и вторичная 8 обмотки для измерения угловых перемещений объекта относительно продольной оси 4 преобразователя (оси вращения ротора 3). Первичные обмотки 5 и 7 для измерения линейных и угловых перемещений соответственно соединены меж- Ду собой параплельно и подключены к источнику напряжения переменного тока (не показан).

Трансформаторный преобразователь линейных и угловых перемещений работает следующим образом,

В исходном положении ферромагнитного ротора 3, когда площадь перекрытия им обмоток 5, 6 и 7, 8 для измерения линейных и угловых перемещений близка к нулю (фиг.2), наводи245562

мые во вторичных обмотках 6 и 8 . и EJ соответственно имеют минимальные значения, близкие к нулю.

5 При повороте ротора 3 на угол в вокруг продольной оси 4 преобразователя увеличивается площадь перекрытия им обмоток 7 и 8 для измерения угловых перемещений, вследствие че10 го линейно увеличивается ЭДС Е, наводимая во вторичной обмотке 8. Это позволяет однозначно измерять угловые перемещения р в пределах практически полного оборота ротора, т.е.

15 примерно до 350°. Ограничение обус- ловлено тем, что продольные пазы занимают некоторую часть окружной периферии .преобразователя.

При линейном перемещении х рото- 20 ра 3 вдоль продольной оси 4 преобразователя происходит изменение площади перекрытия обмоток 5 и 6 дпя измерения линейных перемещений, вследствие чего обеспечивается линей-;

25 ное увеличение ЭДС Е, наводимой в обмотке 6, во всем диапазоне перемещений, составляющем половину осевой длинь неподвижного магнитопровода. При этом треугольный ротор 3 не выхо2Q дит за пределы осевой длины неподвижных магнитопроводов 1 и 2, что позволяет расширить диапазон измеряемых линейных перемещений без увеличения габаритных размеров преобразователя. Поскольку при угловых перемещениях ротора 3 изменяется площадь перекрытия только обмоток 7 и 8 для измерения угловых перемещений и не изменяется площадь перекрытия обмоток 5 и 6 для измерения линейных перемещений, взаимное влияние цепей измере- . ния линейных и угловых перемещений отсутствует. Это имеет место и при измерении линейных перемещений.

40

45

ормула изобретения

Трансформаторный преобразователь линейных и угловых перемещений, содержащий два неподвижных, коаксиально расположенных цилиндрических магнитопровода одинаковой длины, расположенный в зазоре мевду ними гладкий ферромагнитный ротор, размещенные в кольцевой проточке одного из магнитопроводов первичная и вторичная обмотки для измерения линейных перемещений и размещенные в двух продольных пазах другого магнитопровода первичная и вторичная обмотки для измерения угловых перемещений, отличающий с-я тем, что, с целью распшрения диапазона измерения как линейных, так и угловых перемещений, кольцевая проточка с размещенными в ней обмотками для измереьшя линейных перемещений расположена посредине осевой длины неподвижных магнитопроаодов, а ротор имеет в развертке фор- ю магнитопроводов,

му прямоугольного треугольника, длина одного из катетов которого меньше длины окружности внутренней поверхности внешнего магнитопровода и больше дпины окружности внепгаей поверхности внутреннего магнитопровода, а длина второго катета, параллельного продольной оси преобразовав теля, равна половине осевой длины

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет-расширить диапазон измерения линейных и угловых перемещений трансформаторного преобразователя, содержащего два неподвижных, коаксиально расположенных цилиндрических магнитопровода одинаковой длины, в зазоре между ко- .торыми расположен ферромагнитный-ротор, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерений. В кольцевой проточке, выполненной посредине осевой длины одного из магнитопро- водов, расположены первичная и вторичная обмотки для измерения линейных перемещений, а в двух продольных, близко расположенных пазах другого магнитопровода, размещены обмотки для измерения угловых перемещений. Ротор имеет в развертке форму прямоугольного треугольника, размеры которого выбраны таким образом, чтобы обеспечить диапазон измерения угловых перемещений относительно продольной оси преобразователя от О до 35Сг и диапазон измерения линейных перемещений до половины осевой длины неподвижных магнитопроводов. 2 ип. i (Л е

(Jiut.l

Фиг. 2

Редактор А.Огар

Составитель С.Скрыпник Техред Н.Вонкало

Заказ 1913/36 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производс;твенно-поли1тэафическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор О.Луговая