Функциональный преобразователь Советский патент 1978 года по МПК G06G7/26 

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике, конкретно к функциональному преобразованию линейных перемен 1ений, в ЭДС. Известны трансформаторные функциональные преобразователи, в которых необходимая зависимость реализуется за счет -профилирования магнитных экранов, в качестве которых используются короткозамкнутые-витки и вторичные контуры 1. Известен также функциональный преобразователь, содержащий 6-образный магнитопровод с расположенной, на нем обмоткой возбуждения и профилированным вторичным контуром, укрепленным при помоихи резьбовых пар на изоляционной рамке в рабочем зазоре магнитопровода 2. Индукци в зазоре постоянной магнитной цепи равномерна, и закон изменения ЭДС определяется профилем контура вторичной обмотки. Вследствие постоянства магнитной цепи фаза выходной ЭДС остается постоянной. К недостаткам этих конструкций можно отнести невысокую среднюю крутизну преобразования, обусловленную необходимостью иметь рабочий зазор, .достаточный для размещения обмоткн или эффективного экрана. Наиболее близок к изобретению функциональный преобразователь с ; рофилирован-, ным подвижным сердечником, содержащий неподвижный б-образный дифференциаль11151Й млгнптопровод. па среднем стержне которого расположена (j6.i()TKa возбуждения, и измерительную обмотку 3. Недостаток указанного преобразоватс.мя состоит в значительной нестабильности фазы выходной ЭДС, которая делает невозможным применение его в автокомпенса.ционных системах, снижает точность и ухудщает динамические свойства. Причиной нестабильности фазы является непостоянство магнитного потока, пронизывающего измерительную обмотку, оно приводит к переменному соотнощению длины трубки магнитного потока по воздуху и ферромагнетику. Цель изобретения - стабилизация фазы выходной ЭДС при сохранении высокой средней крутизны преобразования. Указанная цель достигается тем, что функциональный преобразователь содержит подвижный ферромагнитный сердечник, изготовленный в виде пластины со сквозным пазом постоянной ширины, форма которого соответствует реализуемой функции, и расположенный в зазоре неподв,ижного б-образного дифференциального магнитопровода, а измерительная обмотка выполнена в виде двух сосредоточенных полуобмоток, соединенных встречно и размещенных на боковых стержнях неподвижного Б -образного дифференциального магннтопровода. На фиг. 1 представлен функциональный преобразовате чь, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Преобразователь содержит подвижный ферромагнитный сердечник 1 в виде пластины с профилированным сквозным пазом постоянной ширины, расположенный в зазоре неподвижного6-образного дифференциального магнитопровода 2, на котором размещена обмотка 3 возбуждения, измерительные полуобмотки 4, соединенные встречно. При перемещении ферромагнитного сердечника 1 относительно магнитопровода 2 центр паза смещается вправо или влево, изменяя соотнощение магнитной проводимости правой и левой половин магнитопровода, что приводит к перераспределению сум марного магнитного потока, а следовательно, и ЭДС полуобмоток. Благодаря линейной зависимости ЭДС от смещения центра паза, форма паза повторяет график функции. Ширина паза устанавливается из условия обеспечения максимальной средней крутизны преобразования и примерно равна половине ширины средней пластины магнитопровода. Использование 5-образного магнитопровода позволяет получить высокую равномерность магнитного поля в зазоре. Дифференциальность конструкции, наряду с постоянной шириной паза в ферромагнитном сердечнике, дает возможность сохранить постоянной площадь поперечного сечения магнитного поля в подвижной части магнитопровода. Тем самым достигается постоянство суммарного магнитного потока, сцепленного с правой и левой измерительными полуобмотками. В частности, остается постоянТ

ным соотношение между путем в воздухе и ферромагнетике средней трубки магнитного потока, что и обеспечивает постоянство фазы выходной ЭДС преобразователя. Хорошая стабильность фазы (по данным макетных испытаний не хуже ±0,5°С) позволит использовать преобразователи в автокомпенсационных системах, где высокая средняя крутизна преобразования даст возможность отказаться от усилительных элементов, что, в конечном итоге, приведет к улучшению метрологических и экономических параметров приборов. Формула изобретения Функциональный преобразователь, содержащий неподвижный б-образный дифференциальный магнитопровод, на среднем стержне которого расположена обмотка возбуждения, и измерительную обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем стабилизации фазы выходной ЭДС при сохранении высокой средней крутизны преобразования, он содержит подвижный ферромагнитный сердечник, выполненный в виде пластины со сквозным пазом постоянной ширины, форма которого соответствует реализуемой функции, и расположенный в зазоре неподвижного б -образного дифференциального магнитопровода, а из.мерительная обмотка выполнена в виде двух сосредоточенных полуобмоток, соединенных встречно и размещенных на боковых стержнях неподвижного 6-образного дифференциального магнитопровода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР № 395855, кл. G 06 G 7/26, 1971. 2.Куликовский Л. Ф. и др. Трансформаторные функциональные преобразователи с профилированными вторичными контурами. М., «Энергия, 1971, с. 12, рис. 1-7. 3.Авторское свидетельство СССР .№ 294151, кл. G 06 G 7/26, 1969.