Датчик образцовых сигналов для поверки трансформаторных преобразователей перемещения Советский патент 1981 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для поверки трансформаторных преобразователей перемещения или.аттестации измерительных устройств, ра ботающих с-такими преобразователями. В качестве датчиков образцовых сигналов для поверки трансформаторных преобразователей перемещения могут быть использованы обра зцовые потенциометры или образцовые меры . Существенным недостатком поверочной аппаратуры в этом случае является ее сложность, большие затраты на поверку и высокие требования к квали фикации обслуживакицего персонала. Известно также использование в ка честве датчика образцовых сигналов ,магазина комплексной взаимной индуктивности Г21, с понощью которого задают на входе поверяемого прибора значения индуктивности, соответствующие оцифрованным делением шкалы, и о погрешности поверяемого прибора судят по разности расчетного значения комплексной взаимной индуктивносг ти полученного значения при ус-Гановке на заданное деление шкалы указателя поверяемого прибора. . Недостатком поверочной аппаратуры являются в этом случае ограниченная точность поверки, обусловленная во-первых, невозможностью получения точных расчетных значений кo шлeкcной взаимной индуктивности, соответствующих определенным, например, оцнфрованным делениям шкалы поверяемого прибора, и во-вторых, тем, что физические процессы., происходящие в магазине комплексной взаимной индуктивности, отличаются от процессов в трансформаторном преобразователе из-за различий в их конструкции, в величинах входящих и выходящих сопротиг лений и т.п. Наиболее близким к изобретению является датчик образцовых сигналов для поверки трансформаторных преобразователей перемещения с неизменным сопротивлением магнитной цепи, содержащий магнитопровод с первичной обмоткой, геометрические и электромагнитные параметры которых идентичны поверяемому преобразователю; и установленную на магнитопроводе неподвижно вторичную обмотку, состоящую из двух одинаковых, встречно-соединенных секций, размещенных на одинаковых расстояниях от его магнитной нейтрали Сз .

Недостатком известного датчика является необходимость использования совместно с ним высокоточного делителя напряжений для получения опорных (образцовых) сигналов, число которых должно соответствовать числу аттестуемых точек шкалы указателя поверяемого преобразователя. Это снижает точность поверки ва счет погрешностей коэффициента передачи делителя по модулю и фазе и усложняет поверочную аппаратуру.

Целью изобретения является повышение точности поверки.

Для достижения поставленной цель секций вторичной обмотки датчика снабжены токоотводами и вьшолнены из скрученных в жгут проводников, число которых не менее числа токоотво.дов.

На чертеже представлена конструктивная схема датчика.

Датчик содержит магнитопровод 1 и первичную обмотку 2, геометрические и злектромагнитные параметры которых идентичны поверяемому преобразователю. На магнитопроводе установлена неподвижно вторичная обмотка. 3 (измерительная, состоящая из двух встречно-последовательно соединенных секций, снабженных, токоотводами 4. Число токоотводов 4 должно быть не мнее числа аттестуемых точек шкалы указателя поверяемого преобразователя (на чертеже не показаны). Секции вторичной обмотки 3 закреплены на одинаковом расстоянии от магнитной нейтрали основания маглитопровода 1, на,котором они размещены. В поверяемом преобразователе секции вторичной обмотки подвижны и выполнены иначе. В датчике они намотаны жгутом, скрученным из изолированных проводников, число которых должно быть не менее числа токоотводов 4. В том случае, когда шкала указателя Поверяемого преобразователя линейна, Количество проводников в жгуте должно быть равно числу токоотводов, а секции намотаны равномерно с одинаковым числом витков между токоотводами. Крайние вьшоды секций вторичной обмотки 3соответствуют верхнему пределу шкалы, а точка их соединения - нулю шкалы указателя поверяемого преобразователя. Если шкала нелинейна, например, квадратная, то число витков на участках обмотки 3 между токоотводами долзкно возрастать квадратично от ее средней точки к крайним выводам. В этом случае число проводников в жгуте, которым намотаны обе секции вторичной обмотки 3, превышает число токоотводов 4. Благодаря жгутовой намотке секций проводники разных участков ее находятся статистически в одинаковых условиях пополям вьтучивания, а индуктивность рассеивания у всех проводников одинаУ кова. Поэтому ЭДС,наводимая в аналогичных участках обеих секций вторичной обмоТки, получается одинаковой и пропорциональной числу витков с погрешностью не более 10-10.

Датчик образцовых сигналов работает следующим.образом.

При подключении источника переменного тока (на чертеже не показан) к первичной обмотке 2 датчика возникает магнитный поток, который проходит по среднему стержню разветвляется симметрично в левую и правую части магнитопровода 1, проходит по верхнему основанию, ответвляется в зазор и замыкается через расширенный конец среднего стержня. Вследствие симметрии магнитопровода в середине верхнего основания создается магнитная нейтраль - линия, на которой напряжение магнитного потока меняет знак, а его плотность равна

нулю. Встречное включение секций вторичной обмотки и встречное направление пронизывающих их потоков приводит к тому, что выходная ЭДС вторичной обмотки равна сумме ЭДС, наведенных потоками в каждой секции. В зависимости от выбора аттестуемого деления шкалы указателя поверяемого преобразователя выбирается соответствующая пара токоотводов 4, симметричная относительно точки соединения секций вторичной обмотки, которая подключается к поверочной аппаратуре. Отклонение указателя шкалы от заданного ее деления характеризует погрешность поверяемого преобразователя„Применение данного датчика образцовых сигналов для поверки и аттеста ции измерительных устройств, работающих с трансформаторными преобразова телями перемещений, позволяет существенно повысить точность поверки благодаря тому, что режим измерительной цепи поверяемого устройства при подключении датчика остается таким же, как и при. работе с преобразо вателем. Точность поверки повьппается также вследствие высокой точности распределения потенциалов на отводах выполненной жгутом вторичной обмотки датчика. Повышению точности аттестации способствует и исключение необходимости определять расчетные значения неинформативного параметра комплексной взаимной индуктивности, т.к. в данном датчике преобразование тока возбуждения в выходную ЭДС осуществляется теми же физическими Проц сами, что и в трансформаторном преобразователе. Трудоемкость поверки прибора с использованием нового датчика снижается за счет упрощения процедуры аттестации. Формула изобретения Датчик образцовых сигналов для поверки трансформаторных преобразователей перемещения с неизменным сопротивлением магнитной цепи, содержащий магнитопровод с первичной обмоткой, геометрические и электромагнитные параметры которых идентичны поверяемому преобразователю, и установленную на магнитопроводе неподвижно вторичную обмотку, состоящую из двух одинаковых, встречно-соединенных секций, размещенных на одинаковых расстояниях от его магнитной нейтрали отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности поверки, секции вторичной обмотки снабжены токоотводами и выполнены из скрученных в жгут проводников, число которых не меньше числа токоотводов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Поверка электроизмерительных приборов. Сборник инструкций, издание ГК стандартов, мер и измерительных приборов СССР, М., 1964, с. 197. 2.Авторское свидетельство СССР № 212794, кл.. G 01 L 2У/00, 1956. 3.Авторское свидетельство СССР №... (заявка № 2832979/28, кл. G 01 в 7/00, 30.08.79)-( прототип).