Линейный индуктосин Советский патент 1981 года по МПК G01B7/00 H02K24/00 G01D5/20 

(54) ЛИНЕЙНЫЙ ИНДУКТОСИН

1

Изобретение относится к системам автоматического контроля перемещений, а именно к линейным индуктосинам.

Известен линейный индуктосин, содержащий неподвижную линейку и подвижный бегунок, расположенные друг над другом с зазором, на сопряженных поверхностях которых расположены соответственно однофазная и двуфазная обмотки. При этом обмотку бегунка предусматривается выполнять секционированной с чередованием фаз. Такая конструкция позволяет улучщить синусоидальность кривой взаимной индукции вследствие компенсации токов лобовых частей обмоток. В случае идеально точного расположения обмоток погрешность от токов в лобовых частях равна нулю 1.

Идеальной синусоидальности кривой взаимной индукции получить в данном случае не удается, так как такая обмотка не является симметричной вследствие того, что крайние секции принадлежат разным фазам и поэтому кривая взаимной индукции будет иметь искажение формы, а выходной сигнал с линейки индуктосина приобретает погрешность от искажения формы кривой взаимной индукции.

Наиболее близким по своему техническому решению к данному устройству является линейный индуктосин, содержащий неподвижную линейку и бегунок, расположенные друг над другом с зазором, на сопряженных поверхностях которых расположены соответственно однофазная и двухфазная обмотки. Обмотка бегунка выполнена таким образом, что крайние секции принадлежат одной фазе, но чередование фаз по секциям нарушается. Две центральные секции принадлежат одной фазе. Такая конструкуия обмотки бегунка линейного индуктосина является симметричной и обеспечивает квадратуру фаз, что повышает точность устройства. Кроме того, улучшается магнитная симметрия поля 2.

Однако равномерной (вдоль рабочей оси

бегунка) магнитной симметрии поля такая конструкция обмоток бегунка не обеспечивает вследствие преобладания влияния крайних секций обмотки первой фазы над соседними секциями второй фазы, а в центре обмотки вторая фаза преобладает над первой, образуя по оси симметрии обмотки нейтральную зону. В результате этого возникает искажение формы выходного сигнала и, кроме того, существенное падение его величины. Следовательно, кроме погрешности от искажения формы выходного сигнала индуктосин приобретает еще дополнительную погрешность из-за увеличения отношения шум/полезный сигнал. Цель изобретения - повышение точности линейного индуктосина. Поставленная цель достигается за счет того, что в линейном индуктосине, содержаш,ем линейку, на которой расположена плоская однофазная обмотка и бегунок, на котором расположена двухфазная плоская симметричн я обмотка, выполненная из одинаковых секций, обмотка бегунка снабжена двумя дополнительными секциями, расположенными по обе стороны от основных секций обмотки, причем число витков в каждой дополнительной секции в два раза меньше числа витков каждой из основных секций. На фиг. 1 показана конструкция линейного и иду и на фиг. 2 - схема соединении секции фаз бегунка. Линейный индуктосин содержит бегунок с двухфазной плоской симметричной обмоткой i и линейку с плоской однофазной обмоткой 2. Крайние секции 3 обмотки бегунка выполнены укороченными, т.е. число витков в них в два раза .меньше, чем число витков в центральных секциях обмотки 1 бегунка. Линейный индуктосин работает следующим образом. На двухфазную обмотку 1 бегунка подается двухфазное напряжение возбуждения. В зазоре между обмоткой 1 бегунка и обмоткой 2 линейки образуется магнитное поле, которое наводит в обмотке 2 линейки ЭДС индукции. Форма этой ЭДС близка к синусоидальной. Практически идеальную форму выходной ЭДС можно получить, если обмотка 1 бегунка выполнена симметричной и магнитное поле в зазоре однорядно по всем координатам. Кроме того, выдержаны соответствуюшие соотношение между шириной проводника и промежутком между проводниками. С выхода обмотки линейки снимается сигнал, фаза или амплитуда которого пропорциональна линейному перемещению бегунка относительно линейки. Благодаря тому, что в предложенной конструкции обмотка 1 бегунка симметрична, а каждая из крайних секций 3 (принадлежащих одной фазе) им.еет число проводников в два раза меньше, чем в любой из остальных секций и наблюдается периодическое следование секций, принадлежащих разным фазам, форма выходного сигнала будет практически идеальной синусоидой. Наличие в обмотке 1 бегунка нечетного числа секций и уменьшение числа проводников в каждой из крайних секций 3 в два раза по сравнению с числом проводников в любом из других секторов позволяет получить симметричную обмотку с чередованием фаз по секциям обмотки, что позволит получить практически идеальную форму выходной ЭДС и, в конечном счете, повысить точность индуктосина. Экономический эффект от использования предло жённоготехнического1)ешения о бусловлен его техническими преимуществами. Формула изобретения Линейный индуктосин, содержащий линейку, на которой расположена плоская однофазная обмотка и бегунок, на котором расположена двухфазная плоская симметричная обмотка, выполненная из одинаковых секций, отличающийся тем, что, с целью повышения точности индуктосина, обмотка бегунка снабжена двумя дополнительными секциями, расположенными по обе стороны от основных секций обмотки, причем число витков в каждой дополнительной секции в д7а7а°за мТнТшГчислГвГтко77а ждой основных секций Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2799835, кл. 336-123, опублик. 1957. 2.Патент США № 2915722, кл. 336-115, опублик. 1959 (прототип).

- - s