Преобразователь перемещений вэлЕКТРичЕСКий СигНАл Советский патент 1981 года по МПК G01L1/14 

1

Изобретение относится к приборостроению и предназначено для исполь- зования в приборах, измеряемый параметр которых, усилие, крутящий момент , ускорение, преобразуется .. в различные виды перемещений.

Известен преобразователь перемещения в электрический сигнгш, содержащий одну или более пар первичных и вторичных катушек, смонтированных в сердечниках и установленных с зазором друг против друга, и расположенный в зазоре экран, соединенный с объектом перемещения, причем первичные катушки электрически соединены последовательно между собой и включены в контур генератора синусо идальных колебаний повьаиенной частоты, а вторичные катушки подключены ко входу, например дифференциальной схемы измерения. Выходной сигнал подобного преобразователя при прочих равных условиях зависит от величины перемещения экрана в воздушном зазоре катушек и является функцией контролируемого пареилетра Щ .

I

Недостатком преобразователя

является сложность изменения характеристики преобразования работгиоцего

преобразователя,так как для этого требуется замена экранов.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий не менее одной пары катушек, состоящей из обмотки возбуждения и обмотки измерения, кото1 ле смонтированы в сер0дечниках, установленных с зазором друг против друга при этом в зазоре перемещается экран, выполненный в виде профилированной обмотки L2.

Недостатком известного преобра$зователя является ограниченность класса воспроизводимых функций, в частности, не могут быть получены характеристики преобразования с противоположными знаксми изменения.

0

Цель изобретений - расширение функциональных возможностей преобразователя.

Цель достигается тем, что в преобразователь введено устройство

5 управления током, соединенное с профилированной обмоткой и вьтолненное в виде обмотки, индуктивно связанной с регулируемым источником тока.

На фиг.1 изображен преобразователь с одной парой катушек и двумя экра0

нами, общий вид; на фиг.2 - то же, с двумя парами KaiyifleK, тремя экранами и возможными вариантами выполнения схем управления током профилированных обмоток экранов.

Преобразователь (фиг.1) содержит катушку, включающую обмотку 1 возбуждений, обмотку 2 измерений, установленные в сердечниках 3 и расположенные с зазором друг против друга. В воздушном зазоре перемещаются два экрана:основной 4 и дополнительный 5 при этом основной соединен с объекто б перемещения, в случае получения раличных функциональных зависимостей, например суммы двух переменных, дополнительный экран 5 подсоединяется к друх ому объекту перемещения (не показан), тогда напряжение во вторичной обмотке 2 является функцией перемещений двух объектов.

На фиг.2 изображен преобраэователь, содержащий не одну, а две пары катушек с первичными обмотками 1 и вторичными обмотками 2, причем первичные катушки 1 соединены между собой последовательно и в.ключены в контур генератора синусоидальных колебаний повышенной частоты, а вто-ричные катушки 2 соединены также последовательно по дифференциальной схеме (не показана).

Первичные катушки 1 расположены в одной плоскости и установлены напротив вторичных катушек 2, образуя воздушный зазор, в котором перемещается несколько экранов:помимо упомянутых экранов 4 и 5 еще дополнительный экран 7, направление перемещения которых определяется в зависимости от типа объектов перемещения.

Экраны выполнены в виде профилированных обмоток 8 - 12 и 13, количество которых зависит от числа контролируемых параметров и которые могут монтироваться либо на изоляционном каркасе 14, либо выполняются способом печатного монтажа, либо обмотка одновременно является и каркасом. Профиль каждой обмотки определяется видбм функциональной зависимости электрического выходного сигнала преобразователя от конкретного параметра.

В функциональном индуктивном пре бразователе перемещения в электрический сигнал подвижный экран является элементом, управляющим индуктив ностью, поэтому обмотки экрана могут выполняться или короткоэамкнутыми или могутподключаться ко внешней цепи, содержащей источник питания.

На фиг.2 представлены возможные варианты выполнения цепей управления и питания обмоток экранов. Например, обмотка 10 экрана 5 подключена в цеп устройства 15 управления током, которое содержит выключатель 16, диод .17 и индуктивно связанные обмотки 18

и 19, последняя из которых соединена с регулируемым источником 20 тока.

Обмотка 8 экрана 4 управляется, например устройством 21,представляют щим собой регулируемый потенциометр с подвижным контактом, перемещения которого задаются в каждом конкретном случае в зависимости от предъявяемых требований. Обмотка 13 экрана 7 через переключатель 22 соединена, например с источником постоянного тока 23.

Обмотка 9 также, как и обмотка 8 может управляться регулируемым потенциометром 21, тольк9 в данном варианте подвижный контакт потенциометра соединен кинематически с чувствительным элементом датчика какого-либо параметра 24, по которому необходимо вводить коррекцию в выходной сигнал основного функционального преобразователя.

Контролируемый параметр (перемещение, усилие, крутящий момент, ускорение и пр.) воздействует на чувствительный элемент датчика, именуемый объектом перемещения 6 и вызывает его перемещение вместе с экраном 4.

В случае преобразования нескольких контролируемых параметров в один выходной электрический сигнал, другие экраны соединяются с соответствующими объектами перемещения. Изменение взаиморасположения экранов 4,5 и 7 и сердечников 3 приводит к соответствующему изменению взаимодействия между первичной и вторичной катушками индуктивного преобразователя, результатом чего является изменение напряжения на вторичйой катушке, являкядееся выходным сигналом прибора.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений в электрический сигнал, содержащий по крайней мере не менее двух катушек, включающих обмотку возбуждения и обмотки измерения, которые смонтированы в сердечниках, установленных с зазором друг против друга, и экран, выполненный в виде профилированной обмотки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введено устройство управления током, соединенное с профилированной обмоткой и выполненное в виде обмотки, индуктивно связанной с регулируемым источником тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Заявка Японии № 41-15188, КЛ.106 С 32, 111 С 12, опублик. 1974.

2.Зарипов М.Ф., Лиманов И,А. Индуктивные датчики с улучшенными метрологическими характеристиками.Уфимский авиационный институт.Уфа, 1974, 20-24, рис.1-4 (прототип).

/

Ю О

-о v о