Wynalazek dotyczy czujnika elektromagne¬ tycznego o posrednim wzbudzeniu, który prze¬ twarza wielkosci mechaniczne na wielkosci elektryczne.Czujniki elektromagnetyczne, które wyko¬ rzystuja do przetwarzania wielkosci mecha¬ nicznych na wielkosci elektryczne, tak zwane zjawisko Wiedemanna, sa wzbudzone najcze¬ sciej albo za pomoca uzwojenia toróidalnego, które jest przeciagniete przez element skre¬ cajacy sie, albo bezposrednio tak, ze prad wzbudzajacy przeplywa przez ten element.Wzbudzenie czujników za pomoca uzwojenia toróidalnego, przeciagnietego przez element skrecajacy sie znosi wprawdzie wplyw induk¬ cji z przewodów doprowadzajacych prad wzbu¬ dzajacy do cewki odbiorczej i umozliwia obni- Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspól¬ twórcami wynalazku sa Borivoj Dubsky, Ol- drich Straka, Jaroslav Jirik i Waclaw Sedlacek. zenie pradu wzbudzenia w wiekszych czujni¬ kach do zmierzalnej wartosci, jednak z punktu widzenia budowy jest niekorzystne iw produk¬ cji seryjnej stosunkowo drogie.Posrednie wzbudzenie w duzych czujnikach* jest najczesciej technicznie niewykonalne. Oka¬ zuje sie, iz w czujnikach, które sa wzbudza¬ ne w stanie nasyconym prad wzbudzenia wzra¬ sta nadmiernie. Posrednio wzbudzony czujnik elektromagnetyczny utworzony wedlug wyna¬ lazku polega na tym, ze jednostajny rdzen za¬ opatrzony w uzwojenie toroidalne jest umiesz¬ czony we wnetrzu komory, która jest otoczo¬ na feromagnetycznym elementem skrecajacym sie o ksztalcie rury z kolnierzem i co naj¬ mniej jedna powloka ferromagnetyczna o ksztal¬ cie walca, przy czym konce elementu skret¬ nego sa trwale polaczone z powloka tak, ze tworza wokól rdzenia zwarty zwój. Prad zmienny, który przeplywa przez uzwojenie to¬ roidalne rdzenia, indukuje nastepnie w ele-mencie skrecajacym sie prad wzbudzajacy, nie¬ zbedny do utworzenia magnetycznego pola wi¬ rujacego. Wzbudzenie pradu w ten sposób jest bardzo proste. Uzwojenie, które jest nawinie¬ te na toroidalny rdzen jest nawijane mecha¬ nicznie na urzadzeniach zwanych nawijarkami tak, ze koszta ich produkcji sa bardzo male.Uklad elementu skrecajacego sie i powloki jest tego rodzaju, ze tworzy zwój zwarty i umo¬ zliwia wykonanie czujnika calkowicie zam¬ knietego i odpornego na wplywy atmosferycz¬ ne, który moze byc takze uzywany w warun¬ kach tropikalnych.Na rysunku jest uwidocznionych kilka przy¬ kladów wykonania czujnika wedlug wynalazku.Na fig. 1 jest przedstawiony przekrój podluz¬ ny pojedynczego czujnika, w którym czynna czesc elementu skrecajacego sie znajduje sie nazewnatrz cewki odbiorczej, na fig. 2 — prze¬ krój tego samego czujnika w ukladzie podwój¬ nym, a na fig. 3 jest przedstawiony przekrój czujnika, w którym element skrecajacy sie jest umieszczony wewnatrz cewki odbiorczej.Czujnik elektromagnetyczny wedlug fig. 1 sklada sie z elementu skrecajacego sie o ksztal¬ cie rury z materialu ferromagnetycznego, która jest trwale i w sposób przewodzacy prad elek¬ tryczny polaczona swymi powierzchniami czo¬ lowymi z powlokami 2. Powierzchnie czolowe obydwu powlok 2 sa trwale i w sposób prze¬ wodzacy prad polaczone z wewnetrznym ele¬ mentem 3. Na element 3 jest nalozona cewka odbiorcza 4. Cewka 4 jest dolaczona do obwo¬ du odbiorczego 7. We wnetrzu powloki 2 znaj¬ duja sie koncentrycznie umieszczone pierscie¬ niowe rdzenie 5, które sa zaopatrzone w jedno toroidalne uzwojenie wzbudzajace 6. Obydwa toroidalne uzwojenia 6 sa przylaczone do ob¬ wodu wzbudzajacego 8.Prad zmienny z obwodu wzbudzajacego 8 do¬ prowadzony do uzwojenia 6 indukuje w po¬ wlokach 2, w elemencie skrecajacym sie 3 i w wewnetrznym elemencie 3 dosc duzy prad wzbudzajacy, poniewaz obydwa elementy 1 i 3 oraz powloki 2 tworza wokolo rdzenia 5 zwój krótkozwarty. Ten prad wzbudzajacy wzbudza W elemencie skrecajacym sie 1 cylindryczne pole magnetyczne. Przy skrecaniu elementu skretnego 1 przez moment skrecajacy Mk, po¬ le magnetyczne zostanie tak zdeformowane, ze otrzymuje sie skladowa podluzna pola, która jest utrzymywana w wewnetrznym elemencie 3 za pomoca powloki 2, a w cewce odbiorczej 4 indukuje sie napiecie proporcjonalne do mo¬ mentu skrecajacego.Czujnik podwójny wedlug fig. 2, sklada sie równiez z elementu skrecajacego sie 1 zaopa¬ trzonego w nasadke 10, który czescia czolowa jest polaczony w sposób przewodzacy prad 2 z powloka 2. Czolowe powierzchnie obydwu powlok 2 sa polaczone poosiowo z wewnetrz¬ nym elementem 3. W srodku powloki 2 sa umieszczone wspólosiowo pierscieniowe rdzenie 5, które sa polaczone z toroidalnym uzwoje¬ niem wzbudzajacym obwodu wzbudzajacego 8.Po srodku na wewnetrznym elemencie 3 jest umieszczony pierscien 9. Po obydwu stronach tego pierscienia sa nasadzone na elemencie 3 cewki odbiorcze 4, które sa przylaczone do obwodu odbiorczego 7.Dzialanie tego czujnika wedlug fig. 2 jest zblizone do dzialania czujnika wedlug fig. 1.Czujnik jest zamocowany obydwoma koncami i obciazony momentem skrecajacym po srodku elementu skrecajacego sie 1 w miejscu gdzie znajduje sie nasadka. Powloki 2 elementu skrecajacego 1 i wewnetrzny element &: two¬ rza naokolo rdzenia 5 lacznie z uzwojeniem toroidalnym 6 zwój zwarty. W elemencie skre¬ cajacym 1 zaindukuje sie dlatego prad wzbu¬ dzenia, który w elemencie 1 wzbudzi cylin¬ dryczne pole magnetyczne. Pole to zostanie przy skrecaniu elementu tak zdeformowane, ze otrzymuje sie skladowa wzdluzna o przeciw¬ nym kierunku, która jest utrzymywana przez powloke 2 w wewnetrznym elemencie 3 i któ¬ ra w cewce 4 indukuje napiecie proporcjonal¬ ne do momentu skrecajacego. Pierscien 9 ula¬ twia rozdzial obydwu skladowych wzdluznego strumienia magnetycznego.Czujnik elektromagnetyczny wedlug fig. 3 sklada sie z elementu skretnego 1, którego cze¬ sci czolowe sa polaczone z powierzchniami czo¬ lowymi powloki 2. Obydwie powloki 2, które otaczaja caly element skrecajacy sie 1, sa w sposób przewodzacy i trwale zlaczone po srodku czujnika skrecajacego. Element skre¬ cajacy sie 1 jest podzielony przez nasadke 10 na dwie polowy. Na kazdej polowie jest nasa¬ dzona cewka odbiorcza 4, a na te cewki 4 sa koncentrycznie nalozone rurowe rdzenie 5, któ¬ re sa zaopatrzone w toroidalne uzwojenia wzbu¬ dzajace 6. Do nasadek 10, jest przymocowana dzwignia 11 dla której jest pozostawiony mie¬ dzy powlokami 2 odpowiedni otwór.Element skrecajacy 1 wspólnie z powloka 2 tworza wokól rdzenia 5 z uzwojeniem-toroidal¬ nym 6 zwój krótkozwarty.-Prad zmienny, któ¬ ry jest doprowadzany do uzwojenia 6 indukuje w elemencie skrecajacym i prad wzbudzenia, - % -zIl pomoca ;któregoten element i zostanie na¬ magnesowany tak, iz tworzy cylindryczne po¬ le magnetyczne. Przy skreceniu elementu 1 przez dzwignie 11, powstaje w elemencie skre¬ cajacym 1 strumien wzdluzny, który indukuje w cewkach 4 napiecie proporcjonalne do wiel¬ kosci skrecenia.Opisane przyklady wykonania nie obejmuja wszystkich mozliwosci regulowania. Tak na przyklad, jest mozliwym' zaopatrzyc czujnik wedlug fig. 1 w podobny sposób tylko w jed¬ na powloke i w jedno uzwojenie toroidalne.Czujnik ten moze byc tak wykonany, ze cew¬ ki odbiorcze 4 znajduja na zewnatrz elementu skrecajacego 1. Wewnetrzny element 3 jest wy¬ konany z materialu nie ferromagnetycznego.Czujniki elektromagnetyczne wedlug wyna¬ lazku moga byc wykorzystane wszedzie /tam, gdzie zachodzi potrzeba zamiany wielkosci me¬ chanicznych na Wielkosci elektryczne. Mozna je stosunkowo tanio wytwarzac seryjnie i ponie¬ waz czujniki te najczesciej sa w obudowie zu¬ pelnie zamknietej, jest mozliwa dobra ich ochro¬ na przed wplywami atmosferycznymi tak, ze czujniki te moga równiez pracowac w nie¬ sprzyjajacych warunkach klimatycznych na przyklad w klimacie tropikalnym. Ten uklad ; czujników umozliwia równiez dobre ekranowa¬ nie cewek odbiorczych przeciw zewnetrznym wplywom pól magnetycznych i elektrycznych. PL