Потенциометрический преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 G01B7/14 

(54) ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

I

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для бесконтактного преобразования неэлектрических величин, линейных перемещений, в электрический сигнал.

Большое распространение в технике измерения перемещений получили различные электромагнитные преобразователи. Они отличаются простотой и экономичностью, высокой точностью и надежностью.

Известен, например, преобразователь, содержащий неподвижный П-образный магнитопровод со сквозным отверстием в поперечном стер5кне, в котором размещены сосредоточенные обмотки, соединенные по схеме усилителя с внутренней положительной обратной связью, и зубчатыми полюсами на продольных стержнях с размещеными на них двумя обмотками, в зазоре между которыми расположен подвижный постоянный магнит 1.

К недостаткам преобразователя следует отнести относительную нестабильность амплитуды выходного сигнала на границах диа пазона измеряемого перемещения и нелинейность выходной характеристики.

Другой известный преобразователь, содержит неподвижные размещенные вдоль оси контролируемого перемещения магнитоуправляемые контакты - герконы, постоянный магнит, связанный с объектом, перемещение которого контролируется, и логические схемы 2.

К недостаткам преобразователя следует отнести как сложность схемной реализации, так и нелинейность выходной характеристики преобразователя.

Наиболее близким техническим реще10нием к предлагаемому изобретению является потенциометрический преобразователь, содержащий неподвижный каркас, распределенные по его длине контактные элементы, цепочку последовательно соединенных резисторов и подвижный элемент-щетку 3. Преобразователь обладает линейной выходной характеристикой, однако имеет невысокую надежность работы, обусловленную наличием в конструкции контактного элемента - щетки.

20

Целью изобретения является повышение надежности.

Цель достигается тем, что каркас потенциометрического преобразователя выполнен в виде П-образного магнитопровода, пре образователь снабжен обмоткой возбуждения, размещенной на поперечном стержне магнитопровода, в качестве контактных элементов использованы герконы, установленные в зазоре магнитопровода вдоль одного из продольных стержней с поперечным смещением один относительно другого, а подвижный элемент выполнен в виде короткозамкнутого витка, охватывающего второй продольный стержень магнитопровода.

На фиг. 1 представлена предлагаемая конструкция потенциометрического преобразователя, на фиг. 2 - принципиальная электри ческая схема.

Потенциометрический преобразователь состоит из П-образного магнитопровода 1 на поперечном стержне 2 которого размещена обмотка 3 возбуждения переменного тока. В зазоре магнитопровода вдоль одного из продольных стержней - 4 размещены с поперечным смещением две параллельные цепочки последовательно соединенных магнитоуправляемых контактов - герконов 5. Одна цепочка герконов содержит герконы 6 с нормально замкнутыми контактами, а другая 7 - герконы с нормально разомкнутыми контактами. Каждый геркон соединен параллельно с одним из резисторов 8, образующих цепочки последовательно соединенных резисторов. Второй продольный стержень 4 магнитопровода охвагывается подвижным элементом - короткозамкнутым витком 9.

Цепочка резисторов 8 подключается к источнику напряжения переменного или постоянного тока с выходными клеммами 10 и 11. Выходной сигнал снимается с клемм 10-12 или 11 - 12.

Потенциометрический преобразователь работает следующим образом.

При перемещении короткозамкнутого витка вправо (влево) герконы одной из параллельных ветвей последовательно размыкаются, подключая к источнику напряжения соответствующие им резисторы, а в другой параллельной ветви герконы замыкаются, щунтируя соответствующие им резисторы. Количество резисторов, подключенных к источнику напряжения, в одной цепи увеличивается, а в другой - уменьшается, изменяя таким образом выходной сигнал потенциометрического преобразователя; напряжение, снимаемое со средней 12 и одной из крайних клемм 10 или 11 пропорционально Перемещению.

Размещение геркона на поверхности продольного стержни магнитопровода с поперечным смещением один относительно другого позволяет получить выходной сигнал с малым щагом квантования.

Формула изобретения

Потенциометрический преобразователь, содержащий неподвижный каркас, распределенные по его длине контактные элементы, цепочку последовательно соединенных

0 резисторов, концы которых подключены к контактным элементам, и подвижный элемент, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, каркас выполнен в виде П-образного магнитопровода, преобразователь снабжен обмоткой возбуждения, размещенной на поперечном стержне магнитопровода, в качестве контактных элементов использованы герконы, установленные в зазоре магнитопровода вдоль одного из продольных стержней с поперечным смещением один относительно другого, а подвижный элемент выполнен в виде короткозамкнутого витка, охватывающего второй продольный стержень магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., Мащгиз, 1965, с. 19, фиг. 1.1 (прототип).