Преобразователь перемещений Советский патент 1990 года по МПК G01B7/00 

стержней магнитопровода 1, около которых сн размещен, возрастает магнитный поток подмагничивания, что приводит к уменьшению магнитного сопротивления стержня 5 и уменьшению индуктивности катушки 6. Ток epeз эту катушку возрастает, вследствие чего возрастает и ток в обмотке 7. Это приводит к увеличению потока подматничива- йия, проходящега через магнитопровод 2, Ьследствие чего индуктивность катушки 6

дополнительно уменьшается, пока процесс не достигнет некоторого установившегося состояния. Поскольку зазор 11, отделяющий торцы магнитопровода 2 от стержня 5 магнитопровода 1, меньше зазора 13, отделяющего от него якорь преобразователя, создание потоков подмагничивания требует меньшей мощности, что повышает чувствительность преобразователя. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение чувствительности и уменьшение потребляемой мощности преобразователя перемещений. Преобразователь содержит П-образный магнитопровод 1, в окнах среднего стержня 5 которого закреплена катушка 6 индуктивности. На крайнем стержне этого магнитопровода размещена обмотка 3 подмагничивания, предназначенная для задания начального подмагничивания катушки. На крайнем стержне второго П-образного магнитопровода 2 размещена обмотка 7 положительной обратной связи, которая через выпрямитель включена последовательно с катушкой 6 индуктивности. Выходной величиной является падение напряжения на резисторе, подключенном к движку задающего потенциометра. При перемещении якоря 12, связываемого с объектом контроля, например, в сторону крайних стержней магнитопровода 1, около которых он размещен, возрастает магнитный поток подмагничивания, что приводит к уменьшению магнитного сопротивления стержня 5 и уменьшению индуктивности катушки 6. Ток через эту катушку возрастает, вследствии чего возрастает ток в обмотке 7. Это приводит к увеличению потока подмагничивания, проходящего через магнитопровод 2, вследствие чего индуктивность катушки 6 дополнительно уменьшается, пока процесс не достигнет некоторого установившегося состояния. Поскольку зазор 11, отделяющий торцы магнитопровода 2 от стержня 5 магнитопровода 1, меньше зазора 13, отделяющего от него якорь преобразователя, создание потоков подмагничивания требует меньшей мощности, что повышает чувствительность преобразователя. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений различ|ных объектов.

I Цель изобретения - повышение чувствительности и уменьшение потребляемой I мощности преобразователя линейных пере- мещений за счет ум.еньшения сопротивления магнитному потоку, создаваемому обмоткой обратной связи преобразователя.

На фиг.1 представлен преобразователь перемещений, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиГ.З - электрическая схема преобразователя перемещений.

Преобраозватель перемещений содержит дв П-образных магнитопровода 1 и 2. На крайнем стержне магнитопровода 1 размещена обмотка 3 подмагничивания постоянного тока, подключенная к регулируемому источнику напряжения (не показан), а в окнах 4; выполненных в стержне 5 магнитопровода 1 (фиг.2), закреплена катушка 6 индуктивности, подключенная к питающему источнику напряжения переменного тока. На крайнем стержне второго магнитопровода 2 размещена обмотка 7 положительной обратной связи, включенная последовательно с катушкой 6 и+ндуктивности. Между выходом катушки 6 индуктивности и входом обмотки 7 положительной обратной связи включен выпрямитель 8. Обмотка 7 подключена через балластный резистор 9 к движку задающего потенциометра 10, подклю ен- ного.своими выводами к опорному источнику напряжения постоянного тока.

Крайние стержни магнитопровода 2 обращены своими концами к среднему стержню 5 магнитопровода 1 и отделены от него воздушным зазором 11. Якорь 12, установ- ленный с возможностью перемещения, размещен против крайних стержней магнитопровода 1 и отделен от них переменным зазором 13.

Преобразователь перемещений работа ет следующим образом.

При включении питающего источника напряжения переменного тока через катушку 6 индуктивности и обмотку 7 положительной обратной связи начинает протекать постоянный ток, величина которого определяется сопротивлением катушек. Ток в обмотке 7 создает в магнитопроводе 2 магнитный поток Фа, определяющий предварительное подмагничивание стержня 5 и, 0 следовательно, начальное значение индуктивности катушки 6 индуктивности. При подключении регулируемого источника напряжения постоянного тока к обмотке 3 подмагничивания постоянного тока по ней 5 начинает протекать ток, создающий в магнитопроводе 1 постоянный магнитный пот ток Ф1, величина которого зависит от величины зазора 13 между выступами магнитопровода 1 и якорем 12. Наличие воздуш- 0 ного зазора 11 между магнитопроводами 1 и 2 исключает шунтирование потока Oi через магнитопровод 2. Поток Фт дополнительно подмагничивает стержень 5 и уменьшает ин- дуктив ное сопротивление катушки 6, что вы- 25 зывает увеличение тока, протекающего через обмотку 7 обратной связи, и увеличивает магнитный поток Ф2. Это вызывает дальнейшее yMeHbOjewie индуктивности катушки 6 до наступления некоторого установившегося

30 режима.

Суммарный постоянный магнитный поток (Ф1 + Ф2) подмагничивания в стержне 5 магнитопровода 1 определяет установившееся значение индуктивности катушки 6 и 35 установившееся значение падения напр я- жения на обмотке 7 обратной связи. Это напряжение сравнивается с напряжением, определяемым заданным положением движка потенциометра 10. Изменяя поло- 40 жение этого движка, устанавливают нулевое напряжение на балластном резисторе 9, с которого снимают выходное напряжение Увых, пропорциональное перемещению якоря 12 преобразователя. Это нулевое значе- 45 ние принимается за начало отсчета перемещения якоря 12. Смещение якоря 12.

например, в сторону уменьшения зазора 13 вызывает увеличение магнитного потока Ф2 подмагничивания вследствие уменьшения магнитного сопротивления воздушного зазора 13, а связанное с этим увеличение под- магничивания стержня 5 приводит к уменьшению индуктивности катушки б, возрастанию тока через нее, а следовательно, к увеличению тока, протекающего через обмотку 7 обратной связи. Последнее приво- дит к увеличению постоянного магнитного потока Ф2 подмагничивания и дальнейшему росту тока через катушку б и обмотку 7. При этом падение напряжения на обмотке 7 возрастает, и на выходном балластном ре- зисторе 9 появляется напряжение, пропорциональное перемещению якоря 12. При новом положении якоря 12 процесс повторяется. Максимальной чувствительности преобразователя добиваются подбором значения тока, протекающего через обмотку 3 подмагничивания.

Поскольку обмотка 7 положительной обратной связи располагается на магнито- проводе 2. отделенном от магнитопровода 1 воздушным зазором 11, который может быть выполнен значительно меньшим, чем зазор 13 между якорем 12 и выступами магнитопровода 1. то для создания магнитного потока подмагничивания той же величины потребуется существенно меньший ток подмагничивания по сравнению с тем случаем.

Фие.2

когда обмотка обратной связи расгюлагает- ся на магнитопроводе 1, как это имеет место в известном устройстве. Поэтому одинаковом токе подмагничивания обмотка обратной связи может быть выполнена с меньшим числом витков. Это повышает чувствительность преобразователя перемещений и уменьшает его потребляемую мощность.

Формула изобретения Преобразователь перемещений, содержащий два П-образных магнитопровода, размещенную на крайнем стержне одного из магнитопроводов обмотку подмагничивания постоянного тока, размещенную на крайнем стержне второго магнитопровода обмотку обратной связи, закрепленную на первом магнитопроводе измерительную катушку индуктивности, подключенный между нею и обмоткой обратной связи выпрямитель и установленный с возможностью перемещения ферромагнитный якорь, отличающийся тем, что, с целью повь 1иения чувствительности и уменьшения потребляемой мощности, якорь расположен напротив торцов крайних стержней первого магнитопровода, в среднем стержне которого выполнены окна для размещения катушки индуктивности, а крайние стержни второго магнитопровода обращены к среднему стержню первого магнитопровода и отделены от него зазором.

О

Фие.З