Многооборотный бесконтактный потенциоментр Советский патент 1979 года по МПК G01R17/20 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для компенсационного измерения постоянных и переменных электрических величин, а также для бесконтактного преобразователя электрических величин в неэлектрические.

Известен многооборотный бесконтактный потенциометр, содержащий цилиндрический неподвижный магнитопровод, внутри которого расположена измерительная обмотка, и центральный подвижной магнитопровод с ферромагнитным кольцом. Кроме того, неподвижный магнитопровод снабжен модулируюш,ей обмоткой, расположенной на цилиндрической части его, и дополнительной обмоткой, размещенной рядом с измерительной обмоткой. А центральный подвижной магнитопровод выполнен с компенсирующей обмоткой, пропущенной через ферромагнитное кольцо 1.

Однако он имеет сложную конструкцию и низкую надежность магнитопровода.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является многооборотный бесконтактный потенциометр, содержащий установленные с возможностью относительного осевого перемещения полый ферромагнитный цилиндр и размещенный внутри него цилиндрический магнитопровод, с осевым отверстием и закрепленными на его центральной части ферромагнитным кольцом и компенсирующей обмоткой, расположенной симметрично относительно ферромагнитного кольца. На торцевых частях цилиндрического магнитопровода расположены модулирующая, измерительная и выходная обмотки 2.

Однако в подобных устройствах при измерении ностоянного тока всякое снижение мощности источника питания модулирующей обмотки и порога чувствительности связано с увеличением их габаритов. Кроме того, эти устройства сложны в монтаже и настройке, так как требуют специальных мер для предохранения модулирующей обмотки от механических повреждений, что снижает надежность измерения.

Цель изобретения - уменьшение порога чувствительности и повышение надежности измерения.

Это достигается тем, что в потенциометре, содержащем установленные с возможностью относительного осевого перемещения полый ферромагнитный цилиндр и размещенный внутри него цилиндрический магнитопровод, с осевым отверстием и закрепленными на его центральной части ферромагнитным кольцом и компенсирующей обмоткой, расположенной симметрично относительно ферромагнитного кольца, а на торцевых частях цилиндрического магинтопровода расположены модулирующая, измерительная и выходная обмотки, в ферромагнитном цилиндре выполнены два отверстия симметрично относительно ферромагнитного кольца, а центральный виток компенсирующей обмотки проходит через упомянутые отверстия.

Многооборотный бесконтактный потенциометр изображен на чертеже.

Он содержит подвижный полый ферромагнитный цилиндр 1 и размещенный внутри него неподвижный цилиндрический магннтопровод 2 с осевым отверстием, на котором жестко закреплено в центральной части ферромагнитное кольцо 3. По обе стороны от кольца размещены секции компенсирующей обмотки 4, соединенные встречно и последовательно через два отверстия в подвижном ферромагнитном цилиндре. Обмотка выполнена гибкой и подпружинена, и выведеиа через осевое отверстие неподвижного цилиндрического магнитопровода. Через это отверстие наматывается модулирующая обмотка 5. На концах неподвижного цилиндрического магнитопровода размещены измерительная 6 и выходная 7 обмотки, состоящие каждая из двух секций, расположенных по обе стороны кольца и соединенных последовательно и встречно. Эти обмотки закрыты торцевыми ферромагнитными дисками 8 и 9, а концы обмоток выведены через осевое отверстие неподвижного магнитопровода. Торцевые диски имеют соответственно правую и левую резьбу (или наоборот), входящую в соединение с аналогичной резьбой на внутренней стороне подвижного ферромагнитного цилиндра.

Устройство работает следующим образом.

Модулирующая обмотка 5, подключенная к источнику переменного тока, создает переменный магнитный поток, который замыкается по всем ферромагнитным деталям потенциометра. Этот поток модулирует магнитное сопротивление всего магнитопровода. Компенсирующая 4 и измерительная 6 обмотки, подключенные соответственно к источнику стабильного компенсирующего постоянного тока и к объекту измерения, создают встречно направленные магнитодвижущие силы. Разностный поток, созданный этими обмотками, направлен поперек магнитного потока модулирующей обмотки 5 и является переменным, хотя по обмоткам 4 и 6 протекают постоянные токи, так как магнитное сопротивление для разностного потока изменяется.

Результирующий переменный разностный поток индуктирует электродвижущую силу

в выходной обмотке 7 и подвижный полый ферромагнитный цилиндр 1 приходит во вращательно-поступательное движение. При этом магнитодвижущая сила компенсирующей обмотки 4 меняется пропорционально углу поворота. Вращение происходит до тех пор, пока магнитодвижущие силь компенсирующей 4 и измерительной 6 обмоток не станут равными, т. е. разностный магнитный поток их будет равен нулю. Таким образом, каждому значению измеряемого тока соответствует определенный угол поворота полого ферромагнитного цилиндра 1. Для нерехода из режима измерения постоянного тока в режим измерения переменного необходимо компенсирующую обмотку 4 подключить к источнику стабилизированного переменного тока.

В предложенном многооборотном бесконтактном потенциометре значительно снижена мощность источника питания модулирующей обмотки и уменьшен иорог чувствительности при измерении постоянного тока, так как неподвижный цилиндрический

магнитопровод 2 с центральным отверстием используется полностью и пропускает через себя достаточное для этого число витков модулирующей обмотки. Благодаря этому и соответствующему размещению

компенсирующей обмотки намного упрощается монтаж, настройка устройства и повыщается надежность измерения.

Формула изобретения

Многооборотный бесконтактный потенциометр, содержащий установленные с возможностью относительного осевого перемещения полый ферромагнитный цилиндр

и размещенный внутри него цилиндрический магнитонровод с осевым отверстием и закрепленными на его центральной части ферромагнитным кольцом и компенсирующей обмоткой, расположенной симметрично

относительно ферромагнитного кольца, а на торцевых частях цилиндрического магнитоировода расположены модулирующая, измерительная и выходная обмотки, отличающийся тем, что, с целью уменьщения

порога чувствительности и повыщения надежности измерения, в ферромагнитном цилиндре выполнены два отверстия симметрично относительно ферромагнитного кольца, а центральный виток компенсирующей

обмотки проходит через упомянутые отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 206705, кл. G OI:R 17/20, 1966.

2.«Известия Академии Наук Узбекской ССР, серия технических наук, № 1, 1970,

576