Бесконтактный потенциометр Советский патент 1980 года по МПК G01R17/20 H01F21/04 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть исиользовано для компенсационного измерения электрических величин, а также для бесконтактного преобразования электрических вслич1 Н в неэ;1ектрические. Известен бесконтактный нотеншометр, который содержит ма1 нитну10 систему, выполненную в виде ДВУХ неиодвпж:чых -ю.ьгч ферромагнитиых стаканов и центра.ibHoro ферромагнитного стержня, на который насажен ферромагнитный вращающийся диск. В каждой из полостей, образованных ферромагнитными э;1ементами магнитной системы нотенциометра, на.ходится по одной секции неподвижной обмотки и подвижной, намотанной на и.ептральнып стержень со спиральной винтовой канавкой. Перемоточное устройство подвижной обмотки включает стержень из изоляционного материала со спиральной винтовой канавкой, установленный на вращающемся диске. Синхронное вращение двух стержней обеспечивают четьц)е одн наковых иестеренки и два водила. Кроме того, между основаниями г ольгх стаканов и торцами центрального ферромагнитного стержня установлены датчики Холла. Секции пеподв1 жной обмотки соединены нстречно и пос.тедовательно и подключены к ИСТОЧНИК} с измеряемым током, а секции 11о;;15ижпо11 обмотки присоединены к источнику со стабилизг:рованным постоянным ток(П. В устрой с riic имеются также фазочу ветви ;-e. уснлите.1ь и реверсивный дв1 Э1Ч1 ycTpoiicrBo не имеет достаточно надежности измерения из-за }1аличия сложной перемотки подвижной обмотки. Кроме того, оно не об.чадает возможноетью регу.тнровки чувств1ггельноети, а если имеет, тс. из-за усложнения устройства. Известен такж.е бесконтактный потенП 1ометр. co;ic v; ;inui;i магнитоп.ровод с ;1атчнками Холла, обмоткой возбуждения i; кол;ненси)Ю1це1-; об откой. фазочувствительный уси.1И1ель и реверсивный двнгате,1ь 2|. Данное ycTpc iicTBo является паибо.тее 6.1ИЗКИМ к изобретению но технической с чцности и достигаемому результату. казанпьн бесконтактщлй потенцио -етр содержит нодвижньп и неподвижный магнитоироводы. Иервый из них выполнеп в виде цилиндрической осп с Ko iiieiicnpyio;uen (Kiмоткой, а второй представлен iar:i iTfiiiji:;водом прямоуголыюй замкнутой а)():)мь: со средним стержнем, опм1.)гкой .-кления и элементами Холла. В данном устройстве отеугствус .тировка чувствительности, что сущеегисике; ограничивает диапазон KOMiiciieamioniioro преобразова ння контро;: и |)уем вел i ч им. Кроме того, из-за не110,пьзован1 « кс.мпенсирую 11ей обмотки, навиваемой на иилинд.ричеекую ось, оно имеет ннзкую надл-жное ,. 1.1е,П изобретения расши,Ниие днаиазона и иовьпиение наде киое1д-1 комиенеационного преобразования коитро;1и;) величин, Эго достигается тем, что н бееконтактноу HOTeiunoMCTpe магнитои;)ово;: 1зыно.тчен из двух коакеиально устано1.тенных 1Д1линд,ров, в ередней чаети соединенных 4кп: К)ма нитной нереУ1В1чкой, в которой размещены датчики Холла, По разгпде стороны от неремычки устан1П,тены е возможностыо неременгения вдоль магнитои Х)вода обуютка возбуждения и комненеаииоиная обМотка. На {|)иг, 1 изображен; кОКтруктнвная схема бесконтактндого iOTeinu-ioMeTfia; на фиг, 2 -- схе,ма включения датчиков ,Хо,д.та. Бееконтактный нотенаиометр еодержит ненодвижную магнитную еистеуУ, выполненную в виде коаксиальных инл П Д 1 -:чееких магиитонроводов 1 и 2, которые соедине1-:ь; ферромагнитной неремычкой ,3, В основаниях ее установлены элеме.чты 4 Хол,да, запитанные иеремен1нлм током, Имекггся л,зе подвижные вдо.ть ма чп-1т-онровода обмотки комненеируюн1ая 5 и обуютка возбужд,ения 6, Они размещены по разные етороны ферромагнитной перемычки и выполнены ео всг;)ечно направленными магги-ггпыми потолами (вмеето комненсируюнгей обуютки может быть иенользован ра;1иально намагии KMiPibiH кольцевой: ноетоянньи магнит). При этом обмотка возбуждения подключена к ист1)чпику контролируемого Остоян1-:ого ока. а комиенеируюп1ая к и.сточнику ео стабилизированным 11ост{)янны,м током (необходимость в таком источнгп с отиа.чает в елучае использования в качестве комие1;спрук)щего элемеита поетоян1и)1о утагнита), Фазочувствительный уси.титель 7 нодк,;;о1:(м-1 к выходу элементов Хол.па, а реверс1 вный двигатель 8 еоединен кинематической ,ч5я:;ыо с коушенеирующей обмоткой, Предлагаемглй бесконтактный iiOTcniiHoметр работает следуюнщм образом, Разностн,ый магнитный ноток ДФ, созданный обмотками 6 и 5, опреде.тяется из выражения: ДФ фv -- фк gXp -J.,W,. 0-Х (1) гдеик ---измеряемый ток: Ди --компенсирующий ток; УХ -- число витков (кбмотки возбужден и я 6; чис,1о зиткоз комаенсируюшей оомотки 5: магнитная : роводимость воздуш:1ог() :-ia:4))a У1ежду коаксиальными :uK:iкдрическими магнитопроводаХр -- текущая координата ооуютки возбхждеиия () с диапазоном изменения от О до Хмр, Xтекущая координата ко,мнепеирую;ц(ч-1 облнпк: 5 е дианазоном из,У1еHCiMiH от (1 до Хп, 1 аведе 1ная |1азностным магнитным потоком в э;1ем(1тах 4 Xc,i,:ia э;1ектродзижущая сила Н зщх.усилщ аетея ({ азочувствительНЫУ: усил;;те,тем 7, При этом реверсивньш Д1гиг:;те,1ь Н Кремещает ком1:енсирующую обмотку о вдоль ее собственной продольной оси } ТУ сгоронх li Д.О тех нор, И)ка не выпо,:пя(те, равенс:во: V - Wx ХР 1,. JKWX V,:i ,:) ---- ; .,, ,Лр O Wl;г ак11м ооразоу, чувсГ1иг -е,1ь;10сть излерения S ожно ре|Л тирова гь изменением )асстояния Хр, от чего зависит расп;ирение д.иапазона ком1;епсапиои 1ого :реобра ioeaния контр();1ир емых величин, а ие:и.);:ьзование еосредоточ(дщой ном| енеирук)Н1ей обмотки 5 нсиялпает иа;1ежиость нреобраишап и я, 1)инци1: д,ейетвия ует :ойетва ана,1О 1чен при :saMeHe коу1пенеи)ук)П1,ей обмотки о поетояиньгм viaiTinTOM, ; I а 1-11 a.i и б е е к о 1 гг а к т п ы и к о т е п п и о ,м е т р iipoei по конструкции, об.тадает высокой надежностью и ,ли)овкой чувствите,1ьпоети пзУ1е|хч1ия, Эти преимущества значительно )асп1пряк)т его ;|рименение. Ьеекон:акгг Ь Й lur енциометр, содержащий магнитопрозод с датчиками Холла, обмоткой возбуждения и компенсирующей обмоткой, фазочуветвительный усилитель и реверсивный дви -атель, отличающийся тем, что, с делью расширения диапазона и повышения надежпост:и комиенеационного преобразования К01ггроли)уемых величин, магпитонровод выполне:(| из двух коакеиально уетанов,;епных цилнщт.ров, в средней час5

ти соединенных ферромагнитной перемычкой в которой размещены датчики Холла, а по разные стороны от перемычки установлены с возможностью перемещения вдоль магнитопровода обмотка возбуждения и компенсационная обмотка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 239419, кл. G 01 R 17/20, 1967.

2..Авторское свидетельство СССР 474751, кл. G 01 R 17/20, 1972.

ЛФ