SU937991A1 - Дифференциальный индуктивный преобразователь перемещений - Google Patents

Description

(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение огносигс  к конгрольноизмерительной технике и может быть ис- пользовано в частности дл  измерени  перемещений подвижного элемента, например в приборах контрол  давлени , упругих , деформаций, износа и т.п.

Известен дифференциальный преобразователь перемещений, содержащий  корь и два броневых, магнитопровода с размещенными на ихсредних стержн х обмотками Q переменного тока, индуктивность которых измен етс  при перемещени х  кор  1,

Недостатком преобразовател   вл етс  ограниченна  чувсгвительность и вьрсодна  мощность, вследствие чего на выходе jj его необходимо включать усилигельное устройство.

Наиболее близким техническим рещением к изобретению  вл етс  ди(||ференцваль- о ный индуктивный преобразователь перемещений , содержащий относительно подвижные  корь и два примыкающих основани ми один к другому мапштопровода, дву секцио1даую обмотку подмагничивани , подключенную к источнику посто нного тока, две двухсекционные обмотки переменной тока , секции каждой из обмоток размещены на разных магнитопровоцах, и схему и мерени , в которой подключены обе сек- ции одной из обмоток переменного тока.

Секции обмотки подмагничиванн  преобразовател  размещены на средних стержн х броневых магнитопровоцов, а секции обмоток переменного тока, включенные в мостовую схему измерени , размещены в глухих расточках средних стержней этих магнитопроводов р.

Недостатком преобразовател   вл етс  ограниченна  чувствительность, а следовательно и точность измерений, так как изменение индуктивности секций обмоток переменного тока,  вл ющеес  информативным параметром, обуславливаетс  лишь изменением зазоров между поверхност ми  кор  и маРнитопроводов преобразовател . Цель иаобретет   - повышение чувствитпльнсюги и ГОШ10СТИ измерений. Поставленна  цель по9гигаетс  тем, что преобразователь снабжен второй пвухсекцигиной обмоткой поцмагничивани кажда  секци  которой размещена на одном из магнитоггровоцов и соепинена через выпр митель последовательно с той секцией второй обмоткн переменного тока Котора  размещена на цругом магнито проводе. На фиг. 1 представлена конструктивна схема преобразовател ; на - электрическа  схема включени  его обмоток. Дифференциальный индуктивный преобразователь перемещений содержит  корь 1, установленный с возможностью переме щенн  относительно двух броневых магнитопрсводов 2 и 3, примыкающих одан к другому своими основани ми. На сред- них стержн х 4 обоих магнитопроводов 2 и 3 размещены секции двух двухсекционных обмоток 5 и 6 поцмагничивани . В глухих концентрических расточках этих стержней размещены секции двух двухсекционных обмоток 7 и 8 переменного тока. Секции обмотки 7 переменного тока включены через выпр мители 9 в схе му 10 сраЁнени , на выходе которой Фоп мируетс  информативный сигнал преобразшател  перемещений. Секции обмотки 8 nepeMetffloro тока соединены через выпр митель 11 последовательно с секци ми обмотки б поцмагттчивани , размещенными на противоположных магнитопроводах 2 и 3. Секции обоих обмоток 7 и 8 переменного тока, размещенные на одном и том же магнитопроводе, создают переменные рабочие магнитные потоки, направленные согласно. Секции обмоток 5 и 6 подмапшчизани , размеренные на одном и том же магнитопроводе , создают посто нные магнитные потоки подмагничнвани , направленные встречно. Преобразователь питаетс  от источниксе 12 и 13 посто нного и переменного тока. Преобразовател1э работает следующим образом. При подключении источников 12 и 13 посто нного и переменного тока к обмот кам преобразовател  и равенства зазорш между поверхност ми  кор : 1 и маг нитопроводов 2 и 3 сигнал на выходе схемы 10 сравнени  отсутствует в силу симметрии конструкции преобразовател . При перемещетпш  кор  1, например, вверх, зазор со стороны магнитопровода 2 увеличиваетс , а со стороны магнит опр овода 3 - уме 1ьщаетс  на ту же величину. Поскольку в каждом магнитопроводе 2 и 3 результирующий посто нный магнитный поток подмагничивани  определ етс  величиной зазора и разностью ампер-витков соответствующих секций обмоток 5 и 6, то вследствие увеличени  зазора в магнитопроводе 2 магнитныйпоток поцмапшчивани , создаваемый размещенной на нем секцией обмотки 5 подмагничивште  уменьщаетс  (ампер-витки этой обмотки неизменны при неизменном напр жении ее источника питани  посто нного тока), а размагничивающа  составл юща  этого потока, создаваема  встречно-направленной секцией обмотки 6, размещенной на этом же магнитопроводе 2, увеличиваетс  за счет увеличени  ее ампер-витков при последовательном соеп шении с секцией обмотки 8 переменного тока, размещенной на другом магнитопровоце 3, в котором воздущный зазор уменьшаетс , вследствие чего уменьшаетс  его магнитное сопротивление. Таким образом, результируюодий посто нный магнитный, поток подмагничивани  в магнитопроводе 2 при увеличении в нем воздушного зазора уменьшаетс  как за счет увеличени  зазора в нем, так и за счет увеличени  размагш-1Ч1тающей составл ющей этого потока, создаваемой секцией обмоткн 6. При этом инцуктивность секций обмоток 7 и 8 пepeмe шoгo тока на магнитопроводе 2 увеличиваетс , стрем сь в пределе к ее максимальному значению при нулевом подмагничивании. Одновременно в магштопроводе 3 с уменьшающимс  зазором между ним и поверхностью  кор  1, индуктивность размещенных на нем секций обмоток 7 и 8 переменного тока уменьщаетс  вследствие увеличени  результирующего потока подмагничивани . Это обусловлено как увеличением его составл ющей, создаваемой размещенной на магнитопроводе 3 секцией обмотки 5 с посто нными ампер-витками , подмагничивани  за счет уменьшени  воздущного-зазора, т.е.- уменьшени  его магнитного сопротивлени , так и уменьшением размагничивающей составл ющей маг нитного потока секции обмотки 6, имеющей ампер-витки, завис щей от зазсра в противолежащем магнитопрсеоде (в данном случае - магнитопроводе 2 с увеличивающимс  зазором). При смещении  кор  1 вниз уменьшаетс  зазорсо стороны магнитопровода 2 и уве/шчиваетс  зазор со стороны мапшто-

59379916

провода 3. Это приводит к уме гьи1еииюго же мапшгопровоца, аейсгвутошим в

инрукгивносги секций обмотки 7 и 8 пе-ту же сторону, что и изменение зазора. ременного тока, размещенных па мапштопровоае 2 (с уменьшающимс  зазором) и к увеличению индуктивности секций об- моток 7 и 8 на магнитопроводе 3 (с увеличивающимс  зазором) за счет соответствующего изменени  степени подмагниченности этих магнитопроводов. На выходе схемы 10 сравнени  формируетс  сигнал, завис щий от соотнощени  индуктивностей секций обмотки 7 переменного тока, размещенных на разных магнитопроводах 2 и 3, т.е. завис щий по величине и пол рности от величины и направлени  перемещени   кор  1. Таким образом, при перекрестной св зи межцу обеими половинами преобразовател , т.е. последовательном соединении секций обмотки подмагничивани  одного магннтопровода с секци ми обмотки переменного тока другого магНитопровода, формируютс  сигналы положительной обрат11Ой св зи, обеспечивающей повыщение степени подмагниченноста того магнитопровода , в котором она повыщаетс  за счет перемещени  (уменьшени  рабочего возрущного зазора), и уменьщение степени подмагниченности того магнитопровода в Котором она уменьщаетс  за счет пере- мещени  (увеличени  воздушного зазора). Вследствие этого происходит более интенсивное изменение индуктивности секций обмотки 7 переменного тока, подключенньк к схеме измерени , так как оно обусловлено не только изменением зазора в магнитопроводах, но и дополнительным изменением потока подмагничивани  тоБлагодар  этому увеличиваетс  чувствительность , а следовательно, и точность измерени . .Ф-ормула изобретени  Дифференциальный индуктивный преобразователь перемещений, содержа1 1ий относительно подвиЬкные  корь и два примыкающих основани ми один к другому броневых мапштопр овода, двухсекционную обмотку поцмагничивани , подключенную к источнику посто нного тока, две двухсек ионные обмотки переменного тока, сек-; каждой-из обмоток размещены на разных магнитопроводах, и схему измерени , к которой подключены обе секции одной из обмоток переменного тока, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности и точности измерений, преобразователь снабжен второй двухсекционной обмоткой подмагничивани , кажда  секци  которой размеще одном из магнитопроводов и соединена через выпр митель последовательно с той секцией второй обмотки переменного тока, котора  размещена на другом магнитопроводе. Источники информации, прин ть во внимание при асспертизе 1. Агейкин Д. И. и др. Датчики контол  и регулировани . М., Машинострое196S , с. 115. 2. Почуев Ю. Г. и др. Высокочувствительный датчик давлени . Угольное машиностроение , № 4, 1980,с. 18-21 (прототип).

ipue.i

Claims (1)

1. Формула изобретения Дифференциальный индуктивный преобразователь перемещений, содержащий относительно подвижные якорь и два примыкающих основаниями один к другому броневых магнитопровоца, двухсекционную обмотку подмагничивания, подключенную К источнику постоянного тока, две двухсекционные обмотки переменного тока, секши каждой· из обмоток размещены на разных магнитопровоцах, и схему измерения, к которой подключены обе секции одной из обмоток переменного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, преобразователь снабжен второй двухсекционной обмоткой подмагничивания, каждая секция которой размещена на одном из магнитопровоцов и соединена через выпрямитель последовательно с той секцией второй обмотки переменного тока, которая размещена на другом магнитопровоце.