Дифференциальный трансформаторный преобразователь угловых перемещений Советский патент 1990 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых переме - щений вращающихся объектов.

Цель изобретения - измерение многооборотных угловых перемещений объектов контроля, создающих значительный момент сопротивления на оси вращения, а также повышение линейности характеристики преобразования за сче формы выполнения кинематической связи между объектом контроля и упруго деформируемыми катушками первичной обмотки преобразователя в виде шкива и охватывающего его электропроводного троса, соединяющего концы этих катушек, .которые в исходном положении находятся в предварительно растянутом состоянии.

На чертеже показано схематично выполнение дифференциального трансформаторного преобразователя угловых перемещений.

Дифференциальный трансформаторный преобразователь перемещений содержит две катушки первичной обмотки, выполненные в виде двух идентичных спиральных пружин 1, жестко прикрепленных одними концами к корпусу 2 и последовательно соединенных между собой электропроводящим тросом 3, свободно охватывающим шкив 4, который установлен на оси вращения. Концы первичной обмотки присоединены к генератору 5 тока. Катушки 6 вторичной обмотки расположены коаксиально с пружинами, соединены встречно-последовательно и подключены к измерительной схеме, выполненной, например, в виде амплитудных детекторов 7, вычитателя 8 и нормирующего усилителя 9.

Преобразователь работает следующим образом.

В исходном положении шкив 4 занимает такое положение, при котором предварительно растянутые спиральные пружины 1 первичной обмотки имеют

5

0

5

0

5

0

5

0

5

одинаковый шаг между витками. Ток, создаваемый генератором 5 тока, протекает через пружины (катушки первичной обмотки), создавая магнитные потоки, которые на единицу длины будут в данном случае одинаковыми. Соответственно равными будут и ЭДС, наводимые этими потоками в катушках 6 вторичной обмотки. В результате сигнал на выходе преобразователя равен нулю. При угловом перемещении контролируемого объекта и связанного с ним шкива 4 происходит соответствующее перемещение электропроводящего троса 3 и изменение степени деформации спиральных пружин 1. Это вызывает увеличение шага между витками в одной из пружин и уменьшение шага в другой пружине, что приводит к изменению магнитодвижущих сил катушек первичной обмотки, а следовательно, и к изменению величин ЭДС, наводимых в катушках 6 вторичной обмотки. Выходные сигналы катушек поступают на амплитудные детекторы 7, где происходит преобразование напряжений переменного тока в напряжения постоянного тока. Эти напряжения сравниваются в вычитателе 8 и усиливаются в усилителе 9, на выходе которого сигнал зависит от величины и знака углового перемещения контролируемого объекта.

Благодаря тому, что концы предварительно растянутых катушек (пружин 1) первичной обмотки выступают с обеих сторон за торцы коаксиально расположенных с ними катушек 6 вторичной обмотки, обеспечивается более равномерное распределение магнитного поля катушек первичной обмотки в зоне размещения более коротких катушек вторичной обмотки. Это обуславливает повышение линейности характеристики преобразования и позволяет получить точность измерения угловых перемещений порядка 0,5%.

Формула изобретения Дифференциальный трансформаторный преобразователь угловых перемещений, содержащий корпус, размещенные в нем две катушки первичной обмотки, выполненные в виде пружин из электропроводного материала, одни концы которых прикреплены к корпусу, подключенный к этим концам пружин источник питания переменного тока, блок кинематической связи с объектом контроля, взаимодействующий со свободными концами пружин, и две неподвижные катушки вторичной обмотки, оасположенные коаксиально с соответ

5

ствующими пружинами, отличающийся тем, что, с целью измерения многооборотных угловых перемещений объектов контроля, создающих значительный момент сопротивления на оси вращения, и повышения линейности характеристики преобразования, блок кинематической связи с объектом контроля выполнен в виде шкива, и охватывающего его электропроводного троса, соединяющего свободные концы пружин, источник питания выполнен в виде генератора тока, а концевые участки пружин выступают с обеих сторон за торцы катушек вторичной обмотки.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение линейности характеристики преобразования трансформаторного дифференциального преобразователя, обеспечивающего измерение многооборотных угловых перемещений объектов контроля, создающих значительный момент сопротивления на оси вращения. Этот преобразователь содержит две катушки первичной обмотки, выполненные в виде идентичных спиральных пружин 1 и расположенные коаксиально внутри катушек 6 вторичной обмотки, которые соединены дифференциально. Одни концы пружин жестко прикреплены к основанию корпуса 2, а другие соединены между собой гибким электропроводным тросом 3, охватывающим шкив 4, который установлен на оси вращения контролируемого объекта. Жестко прикрепленные концы пружин подключены к источнику питания, представляющему собой генератор 5 тока. Благодаря тому что концевые участки обеих пружин выступают за пределы обоих торцов катушек 6 вторичной обмотки, обеспечивается более равномерное распределение создаваемого ими магнитного поля, что повышает линейность характеристики преобразования. 1 ил.