Устройство для передачи медленно меняющихся сигналов с вращающихся объектов на неподвижные Советский патент 1975 года по МПК G08C9/00 

1

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и предназначено для передачи медленно меняющихся измерительных сигналов с вращающихся объектов на неподвижные, например от термопар.

Известны устройства для передачи медленно меняющихся сишалов с вращающихся объектов на неподвижные, в которых используется принцип магнитного усилителя. В состав магнитной цепи такого устройства входит участок из .ферромагнитного тела, вращающийся относительно неподвижного ферромагнитного магнитопровода.

Недостатками таких устройств являются малая чувствительность, плохая повторяемость характеристик, зависимость коэффициента преобразования от осевых и радиальных смещений, и сложность измерительной аппаратуры, предназначенной для работы в комплекте с ними.

Целью изобретения является повыщение чувствительности и точности работы устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введен дополнительный магнитопровод, который соединен с перемычкой, причем плоскость дополнительного магнитопровода перпендикулярна оси вращения подвижной катушки.

На фиг. 1 показало предложенное устройство в собранном виде; на фиг. 2 -основной магнитопровод; на фиг. 3 - расположение катущек внутри устройства.

Устгройство содержит неподвижный магнитопровод 1, дополнительный магнитонровод 2, катушки подмагничивалия 3, две .неподвижные измерительные катущки 4, ра:оположенные в торцовых частях чмагнитопровода 1, и подвижную катушку о, установленную между

катущками 4, закренленную на валу 6.

Неподвижный магнитопровод выполнен в виде двух ферромагнитных чашек, соединенных ферромагнитной перемычкой 7 из материала, Насыщающегося при малых значениях

индукции. На перемычке 7 закреплен дополнительный магнитопровод 2, плоскость которого перпендикулярна оси вращения нодвижной катушки. Дополнительный магнитопровод целесообразно выполнить из материала, йасыщающегося при несколько больших значениях индукции, чем материал перемычки.

Источник медленно меняющегося измерительного сигнала расположенный на вращающемся объекте, нанример - термопара, подключается к подвилшой обмотке 5. Намагничивающая сила подвижной катушки 5 создает в магнитопроводе 1 магнитный поток, который протекает по ферромагнитным чашкам, перемычке 7 и через воздушный зазор между

внутренними стенками чащек, т. е. весь магнитный поток протекает по ферромагниты-ой перемычке 7, если последняя не подвергалась воздействию поперечного магнитного поля.

Так как этот магнитный поток изменяется медленно, э.д.с. в неподвиж«ых катушках, пронизываемых им, стремится к нулю. Величина магнитного потока при неизменной намагничивающей силе определяется величиной магнитного сопротивления магнитопровода 1 и воздушного зазора между внутренними стенками последнего.

В лодмагничивающую катушку 3, расположеННую на магнитопроводе 2, подаются импульсы тока, например, прямоугольной формы от генератора тока. Величина этих импульсов выбрана такой, чтобы магнитный поток, созданный .намагничиБаюш,ей силой катушки 3, вводил бы перемычку 7 в достаточно глубокое насыщение. Нвсыщение приводит к соответствующему изменению магнитного сопротивления магнитопровода 1 и пропорциональному изменению магнитного потока, вызванного намагничивающей силой подвижной катушки. При изменении магнитного потока в неподвилсных катущках индуктируется э.д.с., амплитуда- которой пропорциональна величине намагничивающей силы подвижной катушки. Следовательно, эта э.д.с. пропорциональна величине передаваемого измерительного сигнала, форма колебаний, индуктируемых в катушке 4, определяется частотой и характером подмагничивающего тока в катушке 3. Если этот ток прямоугольной формы, и если принебречь инерционностью перемагничивания ферромагнитных сердечников, то магнитное сопротивление магнитопровода 1 изменяется ступенчато, а, следовательно, э.д.с., наводимая в катушках 4, имеет форму затухающих синусоидальных колебаний и т. д.

Так как магнитная цепь устройства остается постоянной, то осевые и радиальные смещения подвижной катушки практически не отражаются на точности преобразования.

Перемычка 7 вводится в глубокое насыщение, поэтому колебания амплитуды импульсов генератора тока не приводят к существенным

изменениям коэффициента преобразования. Насыщенная перемычка по своим параметрам приближается к воздущному зазору соответствующей длины, и если длина насыщенной части равна длине магнитного зазора, то общее магнитное сопротивление изменяется приблизительно в два раза. При этом можно добиться, что преобразователь не только передает медленно изменяющийся сигнал, но и

усиливает последний.

Магнитный поток, модулирующий магнитное сопротивление перемычки 7, направлен поперечно магнитному потоку подвижной катущки, поэтому он не пересекает «еподвижные катущки и не наводит в них паразитной э.д.с. Если перемычка 7 не насыщена, то магнитное сопротивление в основном определяется сопротивлением воздушного зазора. При насыщенной перемычке магнитное сопротивление определяется также сопротивлением воздушного зазора и сопротивлением насыщенного участка перемычки, близкого к сопротивлению зазора. Следовательно, колебания магнитных свойств материала магнитопровода мало изменяют коэффициент преобразования.

Предложенное устройство просто по конструкции и обладает высокими метрологическими характеристиками.

Предмет изобретения

Устройство для передачи медленно меняющихся сигналов с вращающихся объектов на

неподвижные, содержащее неподвижный магнитопровод, выполненный в виде двух ферромагнитных чашек, соединенных ферромагнитной перемычкой, подвижные и неподвижные катущки, расположенные внутри магнитопровода, отличающееся тем, что, с целью повыщения чувствительности и точности работы устройства, в него введен дополнительный магнитопровод, который соединен с перемычкой; причем плоскость дополнительного

магнитопровода перпендикулярна оси вращения подвижной катущки.

nl-I

L

/ 2

273

Фиг.1

1 7