Способ питания цепи резистивного пре-ОбРАзОВАТЕля HA ВРАщАющЕМСя Об'ЕКТЕ Советский патент 1981 года по МПК G01D5/12 

(54) СПОСОБ ПИТАНИЯ ЦЕПИ РЕЗИСТИВНОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НА ВРАЩАЮЩЕМСЯ ОБЪЕКТЕ

Изобретение относится к информационно-измерительной- технике и может быть использовано для измерения различных динамических параметров - давления, крутящего момента, деформаций и др. вращающихся .объектов с помощью резистивных преобразователей.

Известен способ питания цепи резистивного преобразователя на вращающемся объекте,основанный на передаче переменного тока на вращающийся объект через индуктивную связь посредством вращающегося трансформатора и последующим преобразованием его в пос- , тоянный ток на вращающемся объекте Г-1Недостатком способа является то, что он не может быть использован при высоких скоростях вращения объекта из-за нарушения гальванической связи или из-за ограниченных максимально допускаемых ускорений для элементов электроники, располагаемых на вращаиощейся части объекта.

Известен способ питания цепи резистивного преобразователя, передача информации в котором на вращающийся объект производится благодаря наличию индуктивной связи через вращающийся трансформатор 2.

Недостатком известного способа является малая чувствительность, низкая помехозаш1ищенность и недостаточный частотный диапазон.

Цель изобретения - увеличение чувствительности, улучшение помехозащищенности и расширение частотного диапазона.

Указанная цель достигается тем, что способ питания цепи резистивного преобразователя на вращающемся объекте заключающийся в том, что ток,Питающий цепь резистивного преобразователя, передают посредством вращс1ющегося трансформатора, при этом цепь, резистивного преобразователя питают постоянным током в течение интервала времени большего или равного периоду низшей гармоники контролируемого.параметра, после чего направление питающего тока скачком меняют на противоположное, при этом необходимые переключения осуществляют в цепи неподвижной обмотки вращающегося трансформатора

На фиг.1 приведена схема реализации способа питания цепи резистивного преобразователя на вращающемся объекте; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие способ. Блок схема, реализующая способ, содержит источник линейно изменяющегося тока в двух противоположных направлениях 1, переключатель 2, вращающийся трансформатор 3 с непод вижной обмоткой W и подвижной обмоткой ,. резистивный преобразователь 4 iT вращающийся объект 5. Способ включае. следующие операции. Выбирается интервал Т (фиг.2) вр мени линейного изменения тока в одном направлении через неподвижную обмотку вращающегося трансформа тора 3 таким, чтобы он был заведомо больше или равен периоду низшей гар моники контролируемого динамическог параметра. Производится подключение источника линейно изменяющегося напряжения 1 к неподвижной обмотке W вр щающегося трансформатора 3 посредст вом переключателя 2, включив его, например, в положение а, на выбранный интервал времени Т. По истечении выбранного интервала времени Т переключается переключатель 2 в положение б, чем изменяют направление линейного нарастания тока через неподвижную обмотку вращающегося тран сформатора 3 на противоположное. Через промежуток времени 2Т опять переключают направление линейного изменения тока переключателем 2 и т.д. Процесс переключения направления линейного изменения тока, проте кающего через неподвижную обмотку W,j вращающегося трансформатора 3 осуществляют периодически в моменты времени Т, 2Т, ЗТ ... и т.д. в течение., всего интервала времени измерения динамического параметра х(t вращающегося объекта 4. Форма линейно изменяющегося тока ц (t).протекающего через неподвижную обмотку W вращакяцегося трансформатрра 3 (фйг.2а). Этот то индуктирует вовключа;э1дейся обмотке постоянную по величине ЭДС (фиг.2б), где М - коэффициент взаимной индукции между обмотками W и W-2 вращающегося трансформатора 3. Под действием. ЭДС (t) в цепи резистивного преобра зователя 4 потечет постоянный ток ) (фтлт,2з в течение времени определяемого интервалом линейного изменения тока % (t) Воздействующий на резистивный преобразователь 3 контролируемый динамический параметр x(t) (давление, деформация, вращающий момент и др.) периодически изменяет величину его сопротивления R(t) относительно статического значения R(j при x(t)0 (фиг.2г), вследствие чего изменяется величина тока it), протекающего через резистивны преобразователь (фиг.2д). Используя любые известные методы измерения величины тока i,( t) , протекающего через вращающуюся обмотку трансформатора 3, выделяют переменную составляющую тока {фиг.2е) форма и амплитуда которой соответствует характеру изменения величины контролируемого динамического параметра X ( t ) . Способ питания цепи резистивного П11еобразователя на вращающемся объекте является бесконтактный и обладает существенными преимуществами по сравнению с известными. Предлагаемый способ питания цепи резистивного преобразователя на вращающемся объекте позволяет расширить частотный диапазон контролируемого параметра, так как в его основе лежит процесс медленного перемагничивания магнитопровода вращающегося трансформатора. Это обстоятельство позволяет использовать магнитопроводы, выполненные из стали, пермаллоя, перемендюра и других ферромагнитных материалов, что улучшает связь между обмотками вращающегося трансформатора и тем самым увеличивает чувствительность, улучшает помехозащищенность и КПД. При использовании предлагаемого способа не происходит шунтирование сопротивления резистивного сопротивлениями паразитных емкостей, как в случае питания резистивного преобразователя переменным током высокой частоты, когда величины сопротивлений паразитных емкостей оказываются соизмеримыми с величиной сопротивления резистивного преобразователя . Формула изобретения Способ питания цепи резистивного преобразователя на вращающемся объекте, заключающийся в том, что ток, питающий цепь резистивного преобразователя, передают посредством вращающегося трансформатора, отличающийся тем, что с целью увеличения чувствительности, улучшения помехозащищенности и расширения частотного диапазона, цепь резистивного преобразователя п/тают постоянным током в течение интервала времени большего или равного периоду низшей гармоники, контролируемого параметра, после чего направление питающего тока скачком меняют на прот.ивоположное, при этом необходимые переключения осуществляют в цепи неподвижной обмотки вращающегося трансформатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Гусев В.Г., .Андрианова Л.П, Индуктивные и магнито-модуляционные преобразователи для передачи информации с вращающихся объектов . М., Энергия, 1979, с, 67-70.