УСТРОЙСТВО для ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ИЛИ ТОК Советский патент 1965 года по МПК G01B7/00 

Известны датчики перемещения на трех- и пятипалых трансформаторах с замыкающим магнитопровод диском, грибком или пластиной. Трехпалый трансформатор предназначен для создания напряжения, пропорционального относительному перемещению трансформатора в плоскости, соединяющей его стержни, относительно замыкающего магнитопровод грибка или пластины, а пятипалый трансформатор предназначен для создания двух независимых напряжений, каждое из которых соответственно пропорционально относительному перемещению грибка в одном из двух взаимно перпендикулярных направлений.

Новыми в предлагаемом устройстве является конструкция пятипалого трансформатора, собранного из П-образных пакетов или двух шихтованных пакетов Ш-образных пластин из магнитомягкого материала, у которых сделаны вырезы в средней части; у пластин одного из пакетов со стороны стержня, а у пластин второго пакета - с тыльной части. Особенностью предлагаемого устройства является также применение экранирующего кожуха, в котором имеются проходные для всех стержней магнитопроводящего сердечника отверстия, соединенные сквозными прорезями. Такая конструкция экранирующего кожуха позволяет уменьщить влияние внещних (паразитных) магнитных и электрических полей и не щунтирует полезный магнитный поток. Наконец, новым в предлагаемом устройстве является осуществление питания трансформатора со стороны обмоток, расположенных на крайних стержнях, для уменьщения влияния внешних (паразитных) магнитных и электрических полей.

Введение в трансформаторные датчики всех новых признаков позволяет практически увеличить отношение полезного сигнала к помехам во много раз (на несколько порядков). В некоторых случаях вполне достаточно применить только один или два из перечисленных полезных признаков.

На фиг. 1 схематично показано одно из возможных выполнений нятипалого трансформатора; на фиг. 2 - соответственно трехпалого.

Пятипалый трансформаторный датчик содержит две пары перпендикулярно расположенных П-образных шихтованных пакетов, собраных в арматуре. Один из стержней каждого П-образного пакета располагается в центре трансформатора, а второй стержень является внешним. Все средние стержни образуют общий средний налец (стержень) пятипалого трансформатора.

двух шихтованных пакетов / и 2 Ш-образных штампованных пластин из магнитомягкого материала, у которых в средней части имеются вырезы, у пластин одного из пакетов (У) со стороны стержня, а у пластин второго пакета (2) - с тыльной части. Глубина вырезов выбирается из конструктивных соображений. Оба пакета, расположенные под углом в 90°, складываются своими вырезами так, чтобы их средние стержни образовали крестообразное сечение.

Для заш,иты от внешних помех весь пятипалый трансформатор помеш,ен в электрически изолированный от сердечника экранируюш,ий дожух 3, в котором имеются проходные для всех стержней магнитопроводящего сердечника отверстия 4, соединенные сквозными прорезями 5. Такой экранируюший кожух, я&л ясь-короткозамкнутым витком для внеш-. них полей, совершенно не шунтирует полезный магнитный поток.

В тех случаях, когда датчик иредназначен для определения относительного перемещения только в одном направлении, надобность в поперечных стержнях отпадает и конструкция трансформаторного датчика и экранируюшего колсуха упрош,ается, как показано на фиг. 2.

Включение обмоток и осуществление питания трансформаторного датчика со стороны обмоток, расположенных на крайних стержнях, способствует дополнительному подавлению помех, так как внешние магнитные потоки, входящие в один из крайних стержней и выходящие через другой крайний стержень, вызывают в обмотке среднего стержня две дополнительные составляющие э.д.с., направленные друг другу навстречу. В случае снятия полезного сигнала с общей точки последовательно включенных обмоток (фиг. 2), расположенных на крайних стержнях, и средней точки источника, питающего эти обмотки, или включения обмоток, расположенных на крайних стержнях, по любой другой мостиковой схеме, помехи от внешних магнитных полей, вследствие равенства между собой Э.Д.С., создаваемых внешними магнитными полями в каждой из обмоток, расположенных на крайних стержнях, также будут равны нулю.

Предмет изобретения

1. Устройство для преобразования механического перемещения в электрическое напряжение или ток, выполненное в виде трехпалого или пятипалого трансформатора с замыкающим магнитопровод диском, грибком

или пластиной, отличающееся тем, что, с целью сокращения потерь, повышения чувствительности и частотных пределов его работы, сердечник трансформатора собран из П-образных или Ш-образных пакетов магнитопровода с малым магнитным и большим электрическим сопротивлением.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения сборки пятипалого трансформатора, его сердечник . собран из

двух крестообразно расположенных пакетов пластин Ш-образной формы, у одного из которых имеется вырез на среднем стержне, а у другого - вырез со стороны его тыльной части.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью подавления влияния внешних (паразитных) магнитных и электрических полей, трансформатор заключен в экранирующий кожух, в котором имеются проходные для всех стержней отверстия, соединенные между собой сквозными прорезями.

4. Устройство по пп. , отличающееся тем, что, с целью уменьщения влияния внешних магнитных полей, обмотки возбуждения

трансформатора расположены на противоположных стерл нях и соединены последовательно или параллельно так, чтобы создаваемые ими в среднем стержне магнитные поля были направлены друг другу навстречу.

(