SU426197A1 - AUTOMATIC POLAR-COORDINATE AC SENSOR COMPENSATOR - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к ииформациоиноизмерителыюй технике.This invention relates to information technology and measurement techniques.

Известен пол рно-координатный компенсатор , в котором исполнительный орган выполнен в виде цилиндрического посто нного магннта , подвешенного внутри неподвижного цилинд|зического магнитонровода при иомощи двухрамочного карданного подвеса и соединенного со светооптическим отсчетным устройством . На верхнем и нижнем основани х посто нного магнита жестко укреплена рабоча  катушка, подключенна  к выходу усилител  переменного тока посредством скольз щего контакта. На вход усилител  подключены соединенные последовательно источник измер емого сигнала и цилиндрическа  компеисируюш;а  катушка, установленна  на внутренней поверхности магнитопровода.A polar coordinate compensator is known, in which the executive body is made in the form of a cylindrical constant magnet suspended inside a stationary cylindrical magnetic receiver with the aid of a two-frame gimbal and connected to a light-optical reading device. On the upper and lower bases of the permanent magnet, a working coil is rigidly fixed, connected to the output of the AC amplifier by means of a sliding contact. An amplifier connected in series is the source of the measured signal and a cylindrical component, and a coil mounted on the inner surface of the magnetic circuit is connected to the amplifier.

Наличие скольз щей контактной св зи подШ1ЖНОЙ катушки с усилителем снижает надежиостьработы компенсатора.The presence of sliding contact between the coil and amplifier reduces the reliability of the compensator.

Цель изобретени  - устранение ко-нтактной скольз щей св зи подвижной части с усилителем переменного тока.The purpose of the invention is to eliminate the contact-slip sliding connection of the moving part with an AC amplifier.

Дл  этого исполнительный орган предлагаемого компенсатора снабжен дополнительным внутренним магнитопроводом, на внешней поверхности которого закреплена упом нута  компенсирующа  катушка. Подвижна  часть исполнительного органа выполнена в виде For this, the executive body of the proposed compensator is provided with an additional internal magnetic core, on the outer surface of which the said compensating coil is fixed. The mobile part of the executive body is made in the form

медного короткозамкнутого витка и двух .кольцевых изолированных друг от друга посто нных магнитов, намагниченных по диаметру, а рабоча  катушка закреплена на внутренней стороне магнитонровода.copper short-circuited coil and two annular permanent magnets isolated from each other, magnetized in diameter, and the working coil is fixed on the inner side of the magnetic core.

На чертеже ноказана схема предлагаемого компенсатора.The drawing shows a schematic of the proposed compensator.

Компенсатор содержит неподвижный цилиндрический магнитопровод 1 (статор), обмотку 2 возбужденн , рабочую катушку 3, усилитель 4 переменного тока, медный короткозамкнутый виток 5, два кольцевых посто нных магннта 6, 7, карданов подвес 8, держатель 9, компенсирующую катушку 10, внутренний кольцевой магнитопровод 11, неподвижное основание 12, плоское зеркальце 13, источник 14 света, преломл ющее зеркальце 15 и шкалу 16 с пол рно-координатной сеткой.The compensator contains a stationary cylindrical magnetic core 1 (stator), a winding 2 is excited, a working coil 3, an AC amplifier 4, a copper short-circuited coil 5, two ring permanent magnet 6, 7, cardan suspension 8, a holder 9, a compensating coil 10, an internal ring magnetic core 11, fixed base 12, flat mirror 13, light source 14, refracting mirror 15, and scale 16 with a polar coordinate grid.

Обмотка возбуждени  создает внутри статора вращающеес  магнитное поле. На внутренней поверхности статора жестко укреплена рабоча  катушка, котора  подсоединена к выходу усилител  переменного тока. Внутри статора на неподвижном основании 12 нз немагнитного материала, жестко соединенном со статоро.м, укреплен внутренний кольцевой магнитопровод 11, на внешней поверхности которого расположена компенсирующа  катушка 10, включенна  на вход усилител  последовательно-встречно с измер емым сигналом Ujf . В воздушном зазоре между неподвижными катушками при помош;и держател  из немаг-нитного материала и карданова подвеса подвешена подвижна  система, имеюш ,а  три степени свободы.An excitation winding creates a rotating magnetic field inside the stator. On the inner surface of the stator, the working coil is rigidly fixed, which is connected to the output of the AC amplifier. Inside the stator on a stationary base 12 nz non-magnetic material rigidly connected to the stator, an internal annular magnetic circuit 11 is fixed, on the outer surface of which there is a compensating coil 10 connected to the input of the amplifier in series with the measured signal Ujf. In the air gap between the fixed coils with the help, and the holder of non-magnetic material and cardan suspension is suspended mobile system, ime, and three degrees of freedom.

Подвижна  часть компенсатора включает в себ  медный короткозамкнутый виток 5 и два кольцевых изолированных друг от друга посто нных магнита 5 и 7, намагниченных по диаметру. На внешнем полукольце карданова подвеса и в его средней части (по лннии симметрии ) закреплено плоское зеркальце 13, на которое поступает луч света от источника 14. Отраженный луч поступает на преломл ющее зеркальце 15 и затем от него на шкалу 16 с пол рно-координатной сеткой.The movable part of the compensator includes a copper short-circuited coil 5 and two annular insulated permanent magnets 5 and 7 magnetized in diameter. A flat mirror 13 is fixed on the outer semi-ring of the Kardanov suspension and in its middle part (according to the line of symmetry), to which the light beam comes from source 14. The reflected beam goes to the refracting mirror 15 and then from it to the scale 16 with polar grid .

В исходном положении, когда оси симметрии статора, рабочей катушки, магнитов, а также компенсирующей катушки 10 совпадают , световой луч находитс  в центре шкалы.In the initial position, when the symmetry axis of the stator, the working coil, magnets, and also the compensating coil 10 coincide, the light beam is in the center of the scale.

Ток, протекающий по обмотке возбуждени , создает внутри статора вращающеес  магнитное поле, взаимодействие которого с полем посто нного магнита 6 создает вращающийс  момент. Вс  подвижна  часть компенсатора начинает вращатьс  с угловой скоростью вращающегос  пол  возбуждени . Измер емое напр жение Ux поступает па зажимы цепи, состо щей из входного сопротивлени  усилител  и сопротивлени  компенсирующей катушки 10, в которой полем вращающегос  посто нного магнита 7 наводитс  э.д.с. к Алгебраическа  сумма напр жений Ux +ЕК усиливаетс  усилителем , и по рабочей катушке 3, подключенной к выходу усилител , течет ток, пропорциональный этой сумме. Ток рабочей катушки создает свой магнитный ток, который наводит во вращающемс  медном короткозамкнутом витке 5 э.д.с. и соответствующий ей ток. Взаимодействие тока короткозамкнутого витка с магнитным потоко.м, создаст вращающийс  момеит , привод щий к тому, что короткозамкнутый виток, имеющий три степени свободы, отклон етс  от своего исходного положени The current flowing through the field winding creates a rotating magnetic field inside the stator, the interaction of which with the field of the permanent magnet 6 creates a rotating moment. The entire movable part of the compensator begins to rotate with the angular velocity of the rotating field of excitation. The measured voltage Ux is fed to the clamps of a circuit consisting of the input resistance of the amplifier and the resistance of the compensating coil 10, in which the field of the rotating constant magnet 7 is induced by emf. The algebraic sum of the voltages Ux + EK is amplified by the amplifier, and a current proportional to this sum flows through the working coil 3 connected to the output of the amplifier. The working coil current creates its own magnetic current, which induces in a rotating short-circuited copper coil of 5 emf. and the current corresponding to it. The interaction of a short-circuited coil current with a magnetic flux. Will create a rotating moment, resulting in a short-circuited coil having three degrees of freedom deviating from its initial position.

вместе со всей подвижной частью компенсатора .together with the entire moving part of the compensator.

Отклонение магнита 7 относительно неподвижной компенсирующей катушки 10 создает в ней э.д.с., пропорциональную углу отклонени  и направленную навстречу измер емому. Подвижна  часть отклон етс  до тех пор, пока компенсирующа  э.д.с. к не уравновеситThe deviation of the magnet 7 with respect to the fixed compensating coil 10 creates an emf in it, proportional to the angle of deflection and directed towards the measured one. The mobile part deviates until the compensating emf. to not balance

Е. В момент равновеси  поворот подвижной части прекращаетс .E. At the moment of equilibrium, the rotation of the moving part is stopped.

Световое п тио на шкале в момент компенсации перемещаетс  от своего исходного (нулевого ) положени  на некоторый пространственный угол, пропорциональный измер емому напр жению.At the moment of compensation, the light pentatio on the scale moves from its initial (zero) position to a certain spatial angle proportional to the measured voltage.

Предмет изобретени Subject invention

Автоматическийпол рно-координатныйAutomatic Field Coordinate

компенсатор переменного тока, содержащий усилитель неременного тока, светооптическое отсчетпое устройство и исполнительный орган,an AC compensator containing a non-alternating current amplifier, a light-optical counting device and an executive body,

5 выполненный в виде двух катушек - рабочей , соединенной с выходом усилител , и компенсирующей , включенной последовательно с входом усилител  и с источником измер емого сигнала, цилиндрического магнитопровода, в5, made in the form of two coils — a working one, connected to the output of the amplifier, and a compensating one, connected in series with the input of the amplifier and with the source of the measured signal, a cylindrical magnetic core,

Q пазах которого расположена обмотка возбулсдени , а внутри размещена закрепленна  при помощи карданного подвеса, соединенного со светоонтическим отсчетным устройством, подвижна  часть, отличающийс  тем, что, с цес лью устранени  контактной скольз щей св зи подвижной части с усилителем переменного тока, в нем исполнительный орган снабжен дополнительным внутренним магнитопроводом, на внещней поверхности которого жестко закреплепа упом нута  компенсирующа  катушка , причем подвижна  часть ионолнительиого органа выполнена в виде медного короткозамкнутого витка и двух кольцевых изолированных друг от друга посто нных магнитов, намагниченных по диаметру, а рабоча  ка тушка закреплена на внутренней стороне магнитопровода .The Q slots of which are located on the winding of the excitation, and on the inside there is a fixed part fixed by means of a gimbal connected to a photoelectric reading device, the movable part, characterized in that, in order to eliminate the sliding contact of the movable part with the AC amplifier, there is an actuator provided with an additional internal magnetic core, on the external surface of which the compensating coil is rigidly fixed, the movable part of the ion-making organ is made in the form of honey short-circuited coil and two annular permanent magnets insulated from each other, magnetized in diameter, and the working bobbin is fixed on the inner side of the magnetic circuit.

ПP