Устройство для измерения магнитной индукции Советский патент 1982 года по МПК G01R33/02 

(5) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано 8 устройствах для измерения магнитных полей индукционным методом. Известно устройство для измерения магнитных полей индукционным методом в котором система проводника в виде катушки специальной геометрической формы вращается в магнитном поле вокруг оси, перпендикулярной оси намотки .1 , Для вывода напряжения в подобных устройствах применяются коллекторы, к которым подсоединяются выводы катушки. Однако в коллекторах наблюда1ЮТСЯ кратковременные разрывы контактов, создающие шумы, уменьшающие точность измерений. Известно также устройство , соде ожа|цее индукционные катушки, кинематически связанные, с приводом вращения, и регистрирующий прибор 2. ИНДУКЦИИ Недостатком известного устройства является низкая точность, поскольку не устраняется источник шумовкратковременные разрывы контактов. Цель изобретения - повышение точности. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения магнитной индукции, содержащее индукционные катушки, кинематически связанные с приводом: вращения, и регистрирующий прибор, введен синусно-косинусный вращающийся трансформатор, роторные обмотки которого подключены к двум взаимно перпендикулярным индукционным катушкам, а статорные обмотки подключены к регистрирующему прибору, при этом ротор синусно-косинусного вращающегося трансформатора киJ eмaтич6cки связан с индукционными катушками и приводом вращения, а статор закреплен неподвижно по отношению к ротору. На чертеже приведена схема устройства. Устройство состоит из двух одинаковых индукционных катушек 1 (схематично изображено по одному витку катушек) , оси намотки которых лежат в одной плоскости и взаимно перпендикулярны. Их обмотки подключены к обмоткам ротора 2 синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ),10 кинематически связанного с индукцио ными катушками 1 и приводом 3 враще ния. Обмотка статоа k СКВТ подключена к регистрирующему прибору 5 например, цифровому вольтметру. Он закреплен неподвижно по отношению к ротору 2 . Устройство работает следующим образом. Запитывают привод 3 вращения и регистрирующий прибор 5- Индукционные катушки 1 начинают вращаться. Под действием составляющей магнитной индукции поля, параллельной плоскости вращения осей намотки индукционных катушек 1 на выводах их наводится переменная ЭДС

е in iv t,

(1) 62 E, uj t ,

Е,

E- - амплитудные значения ; сигналов;

LA, - частота вращения катушек;

t - время.

Эти сигналы поступают в фазные обмотки ротора 2 СКВТ и наводят там 3 их взаимно перпендикулярных обмотках сигналы вида (1) без учета коэффициента передачи.

Эти напряжения поступают на одну из однофазных обмоток статора СКВТ На его выводах будет напряжение

( Wt- cos 0)44- (5U)t-5iniut),

(2)

где k - коэффициент передачи СКВТ; ш- частота вращения ротора 2. Ротор 2 СКВТ и индукционные катушки 1 закреплены на одном валу, поэтому их частоты вращения одинаковы, т. е.

U) Ш ,{ 3)

и подставив (З) в (2), получаем

W

е 2ujt, 5

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитной индукции, содержащее индукционные катушки, кинематически связанные с приводом вращения, и регистрирующий прибор, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности, в него введен синусно-косинусный вращающийся трансформатор, роторные обмотки которого подключены к двум взаимно перпендикулярным индукционным катушкам, а статорные обмотки подключены к регистрирующему прибору, при этом ротор синуснокосинусного вращающегося трансформатора кинематически связан с индукционными катушками и приводом вращения, а статор закреплен неподвижно по отношению к ротору.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Орнатский П. П. Автоматические измерения и приборы. Киев, Высшая школа% 1980, с. 192, рис. it.lla.

2.Авторское свидетельство СССР № 301651, кл. G 01 R 33/02, 1971 (прототип). где ЕП, - амплитудное значение напря жения на выводах статорных обмоток, пропорциональное индукции измеряемого поля В. Выражение С) показывает, что напряжение на выводах статора пропорционально ЗДС катушек, или измеряемой индукции. При этом частота напряжения по отношению к частоте вращения увеличивается вдвое. Таким образом, частота вращения магнитного потока в роторных обмотках, наводимая под воздействием гармонических сигналов (1) складывается с частотой вращения этих обмоток. В результате частота выходного напряжения удваивается. Это напряжение измеряется регистрирующим прибором 5. Следовательно, ЭДС от индукционных .катушек 1 на регистрирующий прибор 5 передается без применения коллектора, что полностью исключает погреш«ность от кратковременного размыкания контактов, чем достигается повышение точности.

( /