ЛШОГООБОРОТНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ПОТЕНЦИОМЕТР ТРАНСФОРМАТОРНОГО ТИПА Советский патент 1968 года по МПК G01R17/20 G08C19/04 H01F29/10 H01L29/82 

Известны многооборотные бесконтактные нотенциометры трансформаторного типа, содержащие цилиндрический ненодвижный магнитонровод с расположенной на нем измерительной обмоткой и центральный магнитопровод. Однако они не могут быть использованы при комненсационном измерении постоянного тока.

Предлагаемый потенциометр отличается от известных тем, что в нем неподвижный магнитопровод снабжен модулирующей обмоткой, расположенной на его цилиндрической части, и дополнительной обмоткой, размещенной рядом с измерительной, а центральный подвижной магнитопровод имеет компенсирующую обмотку.

Такое выполнение позволяет расширить область применения прибора.

На фиг. 1 изображена конструкция предлагаемого устройства.

Внутри неподвижного цилиндрического лшгнитонровода / с системой отверстий на поверхности и двумя троцовыми ферромагнитными дисками 2 V. 3 проходит центральный подвижный магнитонровод 4, в центре которого жестко укреплен ферромагнитный диск 5. Комненсирующая обмотка 6 состоит из двух секций, каждая из которых расположена по обе стороны от диска 5 и соединена последовательно и встречпо через отверстие в диске.

Концы обмотки выведены через снецнальные отверстия в цилиндрическом магнитопроводе /.

Измерительная обмотка 7 и дополнительная обмотка 8 состоят каждая из двух секций, расположенных но обе стороны диска 5, соединенных между собой носледовательно н встречно. Концы обмоток также выведены наружу через специальные отверстия в цилиндрическом неподвижном магнитопроводе /. Измерительная обмотка 7 и дополнительная 8 крепятся к неподвижной части магпитопровода.

Модулирующая обмотка 9 паматывается на цилиндрический ненодвилсный магнитонровод / через систему отверстий и расположена так, что поток, созданный ею, замыкается только по цилиндрическому неподвижному магнитопроводу /.

На фиг. 2 пунктирной линией это показано.

Переменный ноток Ф, созданный модулирующей обмоткой 9, найти из выражения:

.ЛГе„

25

/М -модулирующий однонолунериодный ток;

/ -средняя длина пути потока, созданного модулирующей обмоткой; S - площадь поперечного сечения магнитопровода на пути модулирующего потока Ф;

MCT-магнитная проницаемость стали. Этот ноток модулирует магнитное сонротивление м, цилиндрического неподвижното магнитонровода 1.

Обмотки 6 н 7, подключенные соответственно к источнику компенсирующего постоянного тока и к измеряемому току, создают встречно направленные магнитодвижущие силы.

Созданный ими разностный поток, направлен поперек потока Ф и является переменным, хотя по обмоткам 6 к 7 протекает постоянный ток. Это объясняется тем, что магнитное сопротивление для разностного потока изменяется во времени с той же частотой, что и частота модулирующего тока. В результате, создается неременный разностный поток, который индуктирует э.д.с. в дополнительной обмотке 8 компенсирующего элемента. Частота выходной э.д.с. равна частоте модулирующего тока. При вращении подвижного магнитонровода меняется м.д.с. FK компенсирующей обмотки 6 пропорционально углу поворота подвижной части:

«

/-кугдекуг,

/1C-стабилизированный компенсирующий

ток;

WK -число одновременно навиваемых витков компенсирующей обмотки. Если встречно направленные нотоки Фи и Фк созданные соответственно, измерительной и компенсирующей обмотками 7 и 6 не равны, то разностный поток ДФ находится так:

ДФ

м1+«м2

f,.-W

/„И и-О

м1 + м2

RMI -магнитное сопротивление цилиндрического неподвижного магнитопровода модулируемое переменным током;

м2 -магнитное сопротивление цилиндрического неподвижного магнитопровода и торцовых частей 2 и 3, не модулируемоеПОТОКОМ Ф.

Э.д.с., .индуктируемая в дополнительной обмотке 8, усиливается фазочувствительным усилителем 10, на выходе которого подключен реверсивный двигатель //. Двигатель вращает подвижную часть магнитонровода с компенсирующей обмоткой в ту сторону и до тех пор, пока разница потоков АФ а значит и выходная э.д.с. не становятся равными нулю. Это соответствует равенству:

о

- ИЛИ .

Следовательно, каждому значению тока / соответствует определенный угол поворота подвижной части магнитопровода с компенсационной обмоткой.

Для измерения компенсационным методом переменного тока необходимо исключить из работы обмотки 8 и 9.

Обмотка 7 подключается к сети переменного напряжения и выполняет роль возбуждающей обмотки, а с обмотки 6 снимается э.д.с., пропорциональная углу поворота. Компенсируемое напряжение сравнивается с э.д.с. в обмотке 6 и разница напряжений подается на

вход усилителя. Двигатель под воздействием сигнала с усилителя вращает подвижную часть магнитопровода с компенсирующей обмоткой до тех пор, пока э.д.С. в обмотке 6 и компенсируемое напряжение не становятся

равными.

Предмет изобретения

Многооборотный бесконтактный нотенциометр трансформаторного типа, содержащий цилиндрический неподвижный магнитопровод с расположенной на нем измерительной обмоткой и центральный подвижной магнитопровод, отличающийся тем, что, с целью расщирения области применения, неподвижный магнитопровод снабжен модулирующей обмоткой, расположенной на цилиндрической его части и дополнительной обмоткой, размещенной рядом с измерительной, а центральный подвижной магнитопровод выполнен с компенсирующей обмоткой.

(Риг.1