Дифференциально-трансформаторный преобразователь линейных перемещений Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 G01D5/20 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано, в частности, для измерения и контроля сейсмических отгналов вибрационного и импульсного действия. Известен преобразователь перемгщения соленоидного типа, содержащий подвижный сердеч ник, цилиндрический каркас, в котором уложены сигнальная обмотка и обмотка возбуждения, и экранирующую трубку из немагнитного материала 1. Преобразователь обладает нелинейностью, обусловленной зависимостью изменения индукти ности от перемещения якоря. Наиболее близким по технической суидности к изобретению является дифференциально-трансформаторный преобразователь линейных перемещений соленоидного типа, содержаисий подвижный сердечник, охватывающий его снаружи цилиндрический каркас с кольцевыми проточками на его внешней.поверхности, охватывающую каркас экранирующую трубку из шмапшпюго материала, секционированную обмотку возбуждения и сигнальную обмотку, размещенные на каркасе одна над другой 2. Секции, обмотка возбуждения соединены параллельно. Однако-и такой преобразователь обладает значительной нелинейностью в области больших перемещений. Цель изобретения - повышение линейности выходной характеристики. Для зтого секции обмотки возбуждения соединены согласно-последовательно и уложены в четных проточках цилиндрического, каркаса, сигнальная обмотка выполнена в виде двух встречно-соединенных секционированных полуобмоток, секции которых уложены в два слоя в нечетных проточках цилиндртческого каркаса, колиадство витков в каждой секции одной полуобмотки изменяется по длине каркаса по возрастающей арифметической прогрессии, а в секциях другой полуобмоткн - по убьтающей арифметической прогрессии так, чтобы суммарное число витков в секциях обеих полуобмоток, уложенных в общей проточке, было неизменным по всей длине каркаса, а витки одной из полуобмоток уложейы в нижнем слое в одной половине каркаса и в верхнем слое - а дрхгой половине каркаса; На чертеже представлена конструктивная схема преобразователя. Устройство содержит подвижный сердечник 1 цилиндрический каркас 2 с кольцевыми проточками на его внешней поверхности, экранирующую трубку 3 из иемагяитного материала, обмотку 4 возбуждения, Ёигнальиую обмотку 5, состолцдую из двух полуобмоток 6 и 7, соединенных лоследователыю-встречно. Витки обмотки 4 возбуждения уложеиы в четные проточки каркаса и соединены согласно-последовательно. Сигнальные полуобмотки б и 7 уложеиы в нечетные проточки каркаса одна над другой так что количество витков в каждой секции полуобмотки б изменяется от первой к последней по возрастающей арифметической прогрессии, а в полуобмотке 7 - по убывающей арифметаческой прогрессии. Преобразователь рабоНгает следующим обраПри перемещении сердечника 1 изменяется величина индуктивной связи между двумя системами обмоток; обмоткой 4 возбуждения, пн тающейся напряжением переменного тока заданной величины, и сигнальной обмоткой 5, с которой снимается выходной сигнал. Благодаря встречному соединению сигнальны полуобмоток б и 7, при установке сердечника в среднее положение, в каждой из полуобмоток наводится одинаковая по величине ЭДС так, что результирующий сигнал на выходе обмотки 5 равен нулю. При смешении сердечника относительно среднего положения нарущается баланс ЭДС в сигнальных полуобмотках б и 7, и происходит реверс фазы на 180°. Такое выполнение обмоток позволяет повысить линейность выходной характеристики путем создания равномерного распределения индуктив иости по всей длине преобразователя м характеризуется достаточно высокой добротностью и пониженной собственной емкостью. Формула изобретения Дифференциально-трансформаторный преобразователь линейных перемещений соленоидного типа, содержащий подвижный сердечник, охватывающий его снаружи цилиндрический каркас с кольцевыми проточками на его внещней поверхности, охватывающую каркас экранирующую трубку из немагнитного материала, секционированную обмотку возбуждения и сиг 1альную обмотку, размещенные на каркасе, отличающийся тем, что, с целью повыщения линейности выходной характеристики, секции обмотки возбуждения соединены согласно-последовательно и уложены в четных проточках цилиндрического каркаса, сигнальная обмотка выполнена в виде двух встречно-соединенных секционированных полуобмоток, секции которых уложены в два слоя в нечетных проточках цилиндричежого каркаса, количество витков в каждой секции одной полуобмотки изменяется по длине каркаса по возрастающей арифметической прогрессии, а в секциях другой полуобмотки - по убывающей арифметической прогрессии так, чтобы суммарное число витков в секциях обеих полуобмоток, уложенных в общей проточке, было неизменным по всей длине каркаса, а витки одной из полуобмоток уложены в нижнем слое - в одной половине . каркаса и в верхнем слое - а другой половине каркаса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Агейкик Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., Мащиностроение, 1975, с. 140-141. 2.Авторское свидетельство СССР № 37«717, кл, G 01 D 5/20, 1973 (прототип).

..« -4km4km..«.-«.«.4.-b-kM« m ik4hmm 4.-%w4%%%.. -V«L«,-4m«.«v% %r« %

0 rv

kvr

orv

-jrwS

49