RU163834U1 - SENSOR SENSOR - Google Patents

SENSOR SENSOR Download PDF

Info

Publication number
RU163834U1
RU163834U1 RU2015107861/28U RU2015107861U RU163834U1 RU 163834 U1 RU163834 U1 RU 163834U1 RU 2015107861/28 U RU2015107861/28 U RU 2015107861/28U RU 2015107861 U RU2015107861 U RU 2015107861U RU 163834 U1 RU163834 U1 RU 163834U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coil
main
core
main coil
electrical
Prior art date
Application number
RU2015107861/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Андреевич Гаврилов
Original Assignee
Николай Андреевич Гаврилов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Андреевич Гаврилов filed Critical Николай Андреевич Гаврилов
Priority to RU2015107861/28U priority Critical patent/RU163834U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU163834U1 publication Critical patent/RU163834U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

1. Устройство чувствительного элемента датчика характеристик движения исследуемого объекта, связанных с его поворотом или вращением, включающего основную катушку индуктивности, отличающееся тем, что такая катушка при ориентации на электроинерционные явления выполнена с возможностью ее жесткого крепления к упомянутому объекту для того, чтобы она в точности повторяла его движения.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основная катушка замкнута на конденсатор, с которого снимается электрический сигнал, зависящий от упомянутых характеристик.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основная катушка замкнута сама на себя, причем основная катушка располагается на сердечнике, на котором расположена дополнительная катушка, с которой снимается электрический сигнал, зависящий от упомянутых характеристик.4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что последний виток катушки с помощью изделия из материала со свободными носителями заряда соединен с ее первым витком.5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что последний виток катушки связан с ее первым витком через электрическую цепь замыкания.1. The device of the sensor element of the motion characteristics of the studied object associated with its rotation or rotation, including the main inductor, characterized in that such a coil when oriented to electrical inertia phenomena is made with the possibility of its rigid attachment to the said object so that it is accurate repeated his movements. 2. The device according to claim 1, characterized in that the main coil is closed to a capacitor, from which an electrical signal is removed, depending on the characteristics mentioned. The device according to claim 1, characterized in that the main coil is closed on itself, and the main coil is located on the core, on which there is an additional coil, from which an electrical signal is removed, depending on the mentioned characteristics. The device according to claim 3, characterized in that the last coil of the coil is connected to its first coil by means of an article made of a material with free charge carriers. The device according to claim 3, characterized in that the last coil of the coil is connected to its first coil through an electrical circuit.

Description

В представленном материале используются следующие понятия:The following concepts are used in the material presented:

- сигналы - аналоговые или дискретные (в случае с периодическим внешним возбуждением устройства) параметры физических процессов, происходящих в основной и/или дополнительной катушках, а также в узлах и/или элементах электрических цепей, которых изменяются в соответствии с изменением упомянутых ниже характеристик;- signals - analog or discrete (in the case of periodic external excitation of the device) parameters of physical processes occurring in the main and / or additional coils, as well as in the nodes and / or elements of electrical circuits, which change in accordance with a change in the characteristics mentioned below;

- чувствительный элемент датчика - состоящее из преимущественно минимально необходимого числа звеньев преобразования измеряемой величины (см. упомянутые ниже характеристики) самостоятельное конструктивно автономное контактное (входящее в контакт с исследуемым объектом) средство, которое преобразует измеряемую величину в являющийся функцией от нее электрический сигнал, который может быть выделен из помех, усилен, измерен, передан, преобразован, зарегистрирован, сохранен.- a sensitive element of the sensor - consisting primarily of the minimum required number of conversion units of the measured quantity (see the characteristics mentioned below), an independent structurally autonomous contact (coming into contact with the studied object) means that converts the measured quantity into an electrical signal that is a function of it, which can be isolated from interference, amplified, measured, transmitted, converted, registered, saved.

Полезная модель имеет отношение к измерительной технике и может быть использована при определении таких характеристик движения объектов, как угловые скорость и ускорение и/или параметры вращательных вибраций - частота, амплитуда, крутильных колебаний и др., что связано с поворотом или вращением.The utility model relates to measuring technique and can be used to determine such characteristics of the movement of objects as angular velocity and acceleration and / or parameters of rotational vibrations - frequency, amplitude, torsional vibrations, etc., which are associated with rotation or rotation.

Известен (полезная модель РФ №58233) акселерометр, включающий основную катушку индуктивности с сердечником из ферромагнитного материала.Known (utility model of the Russian Federation No. 58333) is an accelerometer comprising a main inductor with a core made of ferromagnetic material.

К недостатку такого акселерометра следует отнести использование в нем подвижных деталей или узлов, что снижает надежность его работы.The disadvantage of such an accelerometer is the use of moving parts or assemblies in it, which reduces the reliability of its operation.

Общеизвестны электроинерционные опыты Л. Мандельштама и Н. Папалекси (1912 г), а также Т. Стюарта и Р. Толмена (1916 г), подтвердившие, в частности, возможность движения свободных носителей заряда относительно тела, в котором они находятся при ускоренном движении последнего.Well-known electrical inertial experiments of L. Mandelstam and N. Papaleksi (1912), as well as T. Stuart and R. Tolman (1916), confirming, in particular, the possibility of motion of free charge carriers relative to the body in which they are located under accelerated motion of the latter .

Технический результат от использования представленной полезной модели заключается в повышении надежности работы акселерометра приемлемых размеров и массы (с точки зрения практического применения, например, в беспилотных и пилотируемых летательных, наземных и плавучих и др. аппаратах) за счет исключения из него подвижных деталей или узлов.The technical result from the use of the presented utility model is to increase the reliability of the accelerometer of acceptable size and mass (from the point of view of practical application, for example, in unmanned and manned aircraft, ground and floating, etc.) by eliminating moving parts or assemblies from it.

Достигается такой результат благодаря ориентации на инерционное движение относительно движущегося с ускорением тела находящихся в нем свободных носителей заряда.This result is achieved due to the orientation on the inertial motion relative to the moving free charge carriers located in it moving with acceleration.

Представленная полезная модель, также как и прототип, предполагает использование основной катушки индуктивности с сердечником из ферромагнитного материала. При этом она ориентирована на использование следующих главных отличительных признаков:The presented utility model, as well as the prototype, involves the use of a main inductor with a core made of ferromagnetic material. Moreover, it is focused on the use of the following main distinguishing features:

- основная катушка или сердечник, с которым такая катушка жестко связана, имеют крепежные элементы и/или узлы для жесткого крепления их или к объекту, упомянутые характеристики которого подлежат определению, или к корпусу либо к основанию, либо к некоторому конструктивному элементу датчика, которые предполагается жестко крепить к такому объекту с тем, чтобы основная катушка повторяла все движения последнего;- the main coil or core with which such a coil is rigidly connected, have fasteners and / or nodes for rigidly fastening them to either an object, the characteristics of which are to be determined, or to the housing or to the base, or to some sensor structural element that is supposed to be rigidly attached to such an object so that the main coil repeats all the movements of the latter;

- основная катушка выполнена в виде одно- или многослойной намотки с постоянным или «прогрессивным» шагом из изолированного одно- или многожильного проводника, в то время, как витки как минимум части катушки в своей совокупности выполнены винтовыми или винтоспиральными при допустимом отклонении формы каждого витка (в проекции витка на плоскость перпендикулярную оси намотки) от окружности ±10% от среднего диаметра данного витка;- the main coil is made in the form of a single or multi-layer winding with a constant or “progressive” step from an insulated single or multi-core conductor, while at least part of the coil turns are screw or helical with an allowable deviation in the shape of each coil ( in the projection of the coil onto a plane perpendicular to the axis of the winding) from the circle ± 10% of the average diameter of this coil;

- ось основной катушки является осью, относительно которой рассматриваются упомянутые характеристики;- the axis of the main coil is the axis relative to which the mentioned characteristics are considered;

- основная катушка замкнута (непосредственно или через электрическую цепь) на конденсатор, с которого снимается электрический сигнал, зависящий от упомянутых характеристик, или же сама на себя непосредственно, когда последний ее виток с помощью изделия из материала со свободными носителями заряда соединен с первым, в этом случае на упомянутом сердечнике располагают как минимум одну дополнительную катушку, с которой и снимают упомянутый электрический сигнал, либо через электрическую цепь замыкания, электрически связывающую последний виток катушки с ее первым витком, при этом упомянутый электрический сигнал снимают либо с такой цепи или с ее элемента/фрагмента, либо опять же с дополнительной катушки.- the main coil is closed (directly or through an electric circuit) to a capacitor, from which an electrical signal, depending on the mentioned characteristics, is removed, or to itself directly when its last turn is connected to the first, using a product from a material with free charge carriers, in in this case, at least one additional coil is placed on the said core, with which the mentioned electrical signal is removed, or through the electrical circuit of the circuit, electrically connecting the last the current of the coil with its first turn, while the said electrical signal is removed either from such a circuit or from its element / fragment, or again from an additional coil.

Полезная модель предусматривает также использование ряда частных отличительных признаков:The utility model also provides for the use of a number of particular distinguishing features:

- число витков основной катушки больше 100;- the number of turns of the main coil is more than 100;

- основная катушка жестко прикреплена к сердечнику;- the main coil is rigidly attached to the core;

- основная катушка намотана на диэлектрический каркас круглого сечения, который жестко прикреплен к сердечнику;- the main coil is wound on a dielectric frame of circular cross section, which is rigidly attached to the core;

- основная катушка выполнена многосекционной;- the main coil is multi-sectional;

- намотка основной катушки выполнена рядовой;- winding of the main coil is made ordinary;

- сердечник выполнен ферритовым, например, из электротехнической стали или пермаллоя;- the core is made of ferrite, for example, of electrical steel or permalloy;

- сердечник выполнен ферродиэлектрическим;- the core is made ferrodielectric;

- сердечник выполнен чашеобразным или «П»-образным, или «Ш»-образным;- the core is made in a cup-shaped or "P" -shaped, or "Sh" -shaped;

- сердечник выполнен замкнутым;- the core is closed;

- колебательный контур, образованный катушкой с упомянутым конденсатором имеет низкую добротность;- the oscillatory circuit formed by the coil with the said capacitor has a low quality factor;

- основная катушка с сердечником заключены в электрический и/или магнитный экраны, и/или теплоизоляцию;- the main coil with the core is enclosed in electric and / or magnetic screens, and / or thermal insulation;

- оси основной и дополнительной катушек не совпадают;- the axis of the primary and secondary coils do not match;

- оси основной и дополнительной катушек ортогональны;- the axis of the primary and secondary coils are orthogonal;

- дополнительная катушка намотана на каркас квадратного или прямоугольного сечения;- an additional coil is wound on a square or rectangular frame;

- устройство включает две дополнительные катушки, причем направление намотки у таких катушек различно;- the device includes two additional coils, and the direction of winding for such coils is different;

- электрическая цепь замыкания выполнена на базе оптрона, тогда как замыкание катушки самой на себя осуществляется с использованием фотодиода, работающего в фотогальваническом режиме;- the electrical circuit is made on the basis of the optocoupler, while the circuit of the coil itself is carried out using a photodiode operating in the photovoltaic mode;

- электрическая цепь замыкания выполнена на базе пары оптронов, тогда как замыкание катушки самой на себя осуществляется с использованием пары работающих в фотогальваническом режиме фотодиодов, которые непосредственно или через электрические цепи соединены анодами к катодам друг друга и выполнены с возможностью независимой активации;- the electrical circuit of the closure is based on a pair of optocouplers, while the closure of the coil itself is carried out using a pair of photodiodes operating in the photovoltaic mode, which are directly or through electrical circuits connected by anodes to the cathodes of each other and are made with the possibility of independent activation;

- основная и дополнительная катушки выполнены многослойными, а их внешние выводы заземлены;- the primary and secondary coils are multilayer, and their external terminals are grounded;

- устройство включает электрический термодатчик;- the device includes an electric temperature sensor;

- различные части основной катушки намотаны из проводов, выполненных из различных материалов, имеющих различные температурные коэффициенты сопротивления;- various parts of the main coil are wound from wires made of various materials having different temperature coefficients of resistance;

- основная и/или дополнительная катушки намотана с использованием проводов, включающих медь и/или серебро, и/или манганин;- the main and / or additional coil is wound using wires, including copper and / or silver, and / or manganin;

- устройство включает установленную на общий с основной катушкой сердечник вспомогательную катушку, которая предназначена для возбуждения в основной катушке тока.- the device includes an auxiliary coil mounted on a core common with the main coil, which is designed to excite current in the main coil.

Полезная модель проиллюстрирована двумя фиг.The utility model is illustrated by two FIGS.

На фиг. 1 показан простейший чувствительный элемент акселерометра и пассивный полосовой фильтр, позволяющий получить стабильный электрический сигнал, зависящий от углового ускорения основной катушки или от параметров ее вращательной вибрации.In FIG. Figure 1 shows the simplest sensing element of an accelerometer and a passive band-pass filter, which makes it possible to obtain a stable electric signal depending on the angular acceleration of the main coil or on the parameters of its rotational vibration.

На фиг. 2 показан чувствительный элемент акселерометра, предполагающий использование дополнительной катушки.In FIG. 2 shows the sensor element of the accelerometer, involving the use of an additional coil.

Фиг. 1 приведена для обеспечения возможности подтверждения промышленной применимости полезной модели.FIG. 1 is provided to enable confirmation of the industrial applicability of the utility model.

Фиг. 2 приведена для иллюстрации возможного взаимного расположения основной и дополнительной катушек.FIG. 2 is shown to illustrate the possible mutual arrangement of the primary and secondary coils.

На фиг. приняты следующие обозначения:In FIG. The following notation is accepted:

1 - заземленный электрический и/или магнитный экраны и/или теплоизоляция;1 - grounded electrical and / or magnetic screens and / or thermal insulation;

2 - внутренний вывод основной - измерительной - катушки (от первого витка), соединенный с пассивным фильтром первого каскада активного полосового фильтра, собранного на базе пары операционных усилителей;2 - internal output of the main - measuring - coil (from the first turn), connected to a passive filter of the first stage of the active band-pass filter, assembled on the basis of a pair of operational amplifiers;

3 - основная многослойная катушка (намотанная в несколько витков вдоль оси - не плоская);3 - the main multilayer coil (wound in several turns along the axis - not flat);

4 - замкнутый ферритовый сердечник, составленный из пары чашеобразных половинок;4 - a closed ferrite core made up of a pair of cup-shaped halves;

5 - заземленный внешний вывод основной катушки - от ее последнего витка;5 - grounded external output of the main coil - from its last turn;

6 - место выхода заземленного внешнего вывода дополнительной катушки;6 - the exit point of the grounded external output of the auxiliary coil;

7 - дополнительная катушка, намотанная по часовой стрелке, соединенная с предусилителем;7 - an additional coil, wound clockwise, connected to the preamplifier;

8 - место выхода внутреннего вывода катушки, соединенного с предусилителем;8 - exit point of the internal output of the coil connected to the preamplifier;

9 - замкнутый ферритовый сердечник, составленный из пары «Ш»-образных половинок;9 - a closed ferrite core made up of a pair of "W" -shaped halves;

10 - замкнутая сама на себя через электрическую цепь замыкания основная катушка;10 - main coil closed to itself through an electrical circuit;

11 - электрическая цепь замыкания основной катушки самой на себя, соединяющая внешний и внутренний выводы катушки (ее первый виток с последним);11 - electric circuit of the circuit of the main coil to itself, connecting the external and internal conclusions of the coil (its first turn with the last);

12 - дополнительная катушка, намотанная против часовой стрелки, соединенная с предусилителем;12 - additional coil, wound counterclockwise, connected to the preamplifier;

A - место подключения обратной связи активного фильтра;A - place to connect the feedback of the active filter;

B - место подключения второго каскада фильтра;B - connection point of the second stage of the filter;

C - место подключения пассивного или активного фильтра предусилителя (например, не-инвертирующий вход);C is the connection point of the passive or active preamplifier filter (for example, a non-inverting input);

D - место подключения пассивного или активного фильтра предусилителя (например, инвертирующий вход);D is the connection point of the passive or active preamplifier filter (for example, an inverting input);

m1 - направление намотки катушки по часовой стрелке;m 1 - the direction of winding the coil clockwise;

m2 - направление намотки катушки против часовой стрелки;m 2 - winding direction of the coil counterclockwise;

V+ - место подключения «+» питания (например, +12 В относительно земли), также это может быть место подведения сигнального провода генератора;V + - the place where the “+” power supply is connected (for example, +12 V relative to the ground), it can also be the place where the signal wire of the generator is connected;

V- - место подключения «-» питания (например, -12 В относительно земли), также это может быть место подведения «земли» генератора;V - - the place where the “-” power supply is connected (for example, -12 V relative to the ground), it can also be the place where the generator is connected to the ground;

w - угловая скорость (или направление вращения, качания);w is the angular velocity (or direction of rotation, swing);

o и oo - ось катушки, ось вращения объекта, угловое ускорение или параметры вибрации которого подлежат определению;o and oo are the axis of the coil, the axis of rotation of the object, the angular acceleration or vibration parameters of which are to be determined;

20 k и 24 k - номиналы сопротивлений резисторов пассивного фильтра, соответственно 20 и 24 кОм;20 k and 24 k are the resistance values of the passive filter resistors, respectively 20 and 24 kOhm;

10,0 и 2,5 - номиналы емкостей конденсаторов пассивного фильтра, соответственно 10 и 2,5 мкФ;10.0 and 2.5 are the capacitance ratings of the passive filter capacitors, respectively 10 and 2.5 μF;

«+» - неинвертирующий вход операционного усилителя;“+” - non-inverting input of the operational amplifier;

«-» - инвертирующий вход операционного усилителя.“-” - inverting input of the operational amplifier.

Реализована представленная полезная модель может быть следующим образом.The presented utility model can be implemented as follows.

Она должна включать основную катушку индуктивности 3 (фиг. 1) 10 (фиг. 2) с сердечником из ферромагнитного материала 4 (фиг. 1) 9 (фиг. 2).It should include a main inductor 3 (Fig. 1) 10 (Fig. 2) with a core of ferromagnetic material 4 (Fig. 1) 9 (Fig. 2).

При этом сама такая катушка или сердечник, с которым она жестко связана, должны иметь крепежные узлы для жесткого крепления их к объекту, упомянутые характеристики которого подлежат определению.In this case, such a coil or core, with which it is rigidly connected, must have fastening nodes for rigidly fastening them to the object, the mentioned characteristics of which are to be determined.

В другом исполнении основная катушка или сердечник должны иметь крепежные узлы для жесткого крепления их к корпусу либо к основанию, либо к некоторому конструктивному элементу датчика, которые предполагается жестко крепить к такому объекту.In another embodiment, the main coil or core must have fastening nodes for rigidly fastening them to the housing or to the base, or to some structural element of the sensor, which is supposed to be rigidly attached to such an object.

Другими словами, основная катушка должна быть выполнена с возможностью ее жесткого крепления к исследуемому объекту для того, чтобы она в точности повторяла судьбу такого объекта (с точки зрения движения).In other words, the main coil must be made with the possibility of its rigid attachment to the studied object so that it exactly repeats the fate of such an object (in terms of movement).

В качестве крепежных элементов и/или узлов могут выступать поверхности, выступы, пазы, отверстия, выборки, шпильки, корпус, закладные элементы корпуса, направляющие, например, типа ласточкин хвост, втулки, зажимы и проч., и проч.As fasteners and / or nodes, surfaces, protrusions, grooves, holes, selections, studs, the body, embedded elements of the body, guides, for example, such as a dovetail, bushings, clamps, etc., etc. can be used.

Так, например, основная катушка с сердечником могут быть залиты компаундом в корпусе датчика, в этом случае крепежными элементами явится наружная поверхность катушки и сердечника, ребра жесткости и др.So, for example, the main coil with the core can be filled with a compound in the sensor case, in this case the fastening elements will be the outer surface of the coil and core, stiffeners, etc.

В принципе в качестве крепежного элемента может быть использован двухсторонний скотч.In principle, double-sided tape can be used as a fastener.

На фиг. 1 в качестве такого узла выступает отверстие в центральной части сердечника.In FIG. 1, an opening in the central part of the core acts as such a node.

Основная катушка может быть выполнена в виде одно- или многослойной намотки с постоянным или «прогрессивным» шагом из изолированного одно- или многожильного провода, однако витки такой катушки должны быть обязательно выполнены винтовыми или винтоспиральными при допустимом отклонении формы каждого витка от окружности ±10% от среднего диаметра витка.The main coil can be made in the form of a single or multi-layer winding with a constant or “progressive” step from an insulated single or multi-strand wire, however, the turns of such a coil must be made screw or helical with a permissible deviation of the shape of each turn from the circle ± 10% of average diameter of a turn.

В оптимальном случае - менее ±0,1%.In the best case, less than ± 0.1%.

В этом случае ось основной катушки и будет являться осью, относительно которой корректно рассматриваются упомянутые характеристики.In this case, the axis of the main coil will be the axis relative to which the mentioned characteristics are correctly considered.

Основная катушка должна быть замкнута на конденсатор, с которого снимается электрический сигнал, зависящий от упомянутых характеристик.The main coil must be shorted to a capacitor from which an electrical signal is detected, depending on the characteristics mentioned.

В другом исполнении основная катушка должна быть замкнута сама на себя непосредственно, когда последний ее виток с помощью изделия из материала со свободными носителями заряда соединен с первым, в этом случае на упомянутом сердечнике должна быть расположена как минимум одна дополнительная катушка 7 или 12, с которой и снимают упомянутый электрический сигнал.In another embodiment, the main coil must be closed directly to itself when its last turn is connected to the first with the help of a product from a material with free charge carriers, in which case at least one additional coil 7 or 12 with which and remove said electrical signal.

Еще в одном исполнении основная катушка должна быть замкнута сама на себя через электрическую цепь замыкания 11, электрически связывающую последний виток катушки с ее первым витком, при этом упомянутый электрический сигнал могут снимать либо с такой цепи или с ее элемента/фрагмента, либо опять же с дополнительной катушки, установленной на общем с основной катушкой сердечнике.In another embodiment, the main coil must be closed to itself through an electrical circuit 11, electrically connecting the last turn of the coil with its first turn, while the said electrical signal can be removed either from such a circuit or from its element / fragment, or again with an additional coil mounted on a core common to the main coil.

Число витков n основной катушки должно быть больше 100.The number of turns n of the main coil must be greater than 100.

Хороший результат достигается при n, лежащем в диапазоне от 500 до 1500.A good result is achieved with n lying in the range from 500 to 1500.

Предпочтительно основная катушка должна быть жестко прикреплена к сердечнику.Preferably, the main coil should be rigidly attached to the core.

Основная катушка может быть намотана на диэлектрический каркас круглого сечения, который может быть жестко прикреплен, например, приклеен к сердечнику.The main coil can be wound on a dielectric frame of circular cross section, which can be rigidly attached, for example, glued to the core.

Основная катушка может быть выполнена многосекционной.The main coil can be multi-sectional.

Намотка основной катушки может быть выполнена рядовой.The winding of the main coil can be made ordinary.

Сердечник может быть выполнен ферритовым, например, из электротехнической стали или пермаллоя.The core can be made of ferrite, for example, of electrical steel or permalloy.

Также сердечник может быть выполнен ферродиэлектрическим.Also, the core can be made ferrodielectric.

Сердечник выполнен чашеобразным или «П»-образным, или «Ш»-образным.The core is made cup-shaped or "P" -shaped, or "Sh" -shaped.

Сердечник выполнен замкнутым.The core is closed.

Первые положительные эксперименты были получены с использованием пары сердечников М3000НМС ПК40×18 и высоковольтной катушки ТВС-110Л1, подключенной по схеме, представленной на фиг. 1. Быстрый результат с точки зрения настройки схемы можно получить, исследуя отклик такой катушки на вращательную вибрацию. Даже при ориентации на самую простую измерительную схему можно быстро убедиться в наличии воспроизводимой связи частоты, амплитуды и профиля сигнала, снимаемого с катушки от частоты и профиля вращательной вибрации.The first positive experiments were obtained using a pair of M3000NMS PK40 × 18 cores and a TVS-110L1 high-voltage coil connected in accordance with the circuit shown in FIG. 1. A quick result from the point of view of tuning the circuit can be obtained by examining the response of such a coil to rotational vibration. Even with orientation to the simplest measuring circuit, you can quickly make sure that there is a reproducible relationship between the frequency, amplitude and profile of the signal taken from the coil from the frequency and profile of rotational vibration.

Более хороший результат был получен при использовании пары сердечников В66358-G500-X187 и однослойной катушки из тонкого провода также примерно с 1300 витками.A better result was obtained using a pair of B66358-G500-X187 cores and a single-layer coil of thin wire with approximately 1300 turns.

После наладки активного фильтра, построенного на базе пары операционных усилителей с полярным входом, появилась возможность использовать незамкнутые сердечники и катушки с существенно меньшим - до примерно 50 - числом витков.After adjusting the active filter, built on the basis of a pair of operational amplifiers with a polar input, it became possible to use open cores and coils with a significantly smaller (up to about 50) number of turns.

Колебательный контур, образованный катушкой с упомянутым конденсатором может иметь низкую добротность, согласованную с диапазоном изменения упомянутых характеристик, например, с частотным диапазоном отслеживаемых вибраций.The oscillating circuit formed by a coil with said capacitor may have a low Q factor, consistent with the range of variation of these characteristics, for example, with the frequency range of the vibration being monitored.

Основная катушка с сердечником могут быть заключены в электрический и/или магнитный экраны, и/или теплоизоляцию.The core core coil may be enclosed in electrical and / or magnetic screens and / or thermal insulation.

В ходе лабораторных исследований была проведена апробация такого заключения, однако для подтверждения промышленной применимости она не требуется.In the course of laboratory studies, such a conclusion was tested, however, it is not required to confirm industrial applicability.

Оси основной и дополнительной катушек не должны совпадать.The axes of the primary and secondary coils must not coincide.

Хороший результат достигается в том случае, когда они ортогональны.A good result is achieved when they are orthogonal.

Это можно легко проверить, используя «Г»-образный сердечник вместо «П»-образного.This can be easily verified using a “G” -shaped core instead of a “P” -shaped.

Дополнительная катушка должна быть намотана на каркас квадратного или прямоугольного сечения.An additional coil must be wound around a square or rectangular frame.

Устройство может включать и две дополнительные катушки, предпочтительно, чтобы направления намотки у таких катушек были различны.The device may include two additional coils, it is preferable that the winding directions of such coils are different.

Электрическая цепь замыкания может быть выполнена на базе оптрона. При этом замыкание катушки самой на себя может осуществляется с использованием фотодиода, работающего в фотогальваническом режиме. Так, например, катод такого фотодиода может быть подключен к внутреннему выводу основной катушки, тогда как анод - к внешнему. При подаче на оптрон импульса напряжения в катушке будет инициирован импульс тока, изменение во времени параметров которого будет зависеть, в том числе, и от электроинерционных явлений, а следовательно, по такому изменении можно будет судить об упомянутых характеристиках.The electrical circuit can be made on the basis of an optocoupler. In this case, the coil can be shorted to itself using a photodiode operating in the photovoltaic mode. So, for example, the cathode of such a photodiode can be connected to the internal output of the main coil, while the anode to the external. When a voltage pulse is applied to the optocoupler in the coil, a current pulse will be initiated, the change in time of the parameters of which will depend, inter alia, on the electrical inertia phenomena, and therefore, by such a change it will be possible to judge the mentioned characteristics.

Электрическая цепь замыкания может быть выполнена и на базе пары оптронов, тогда как замыкание катушки самой на себя может осуществляться с использованием пары работающих в фотогальваническом режиме фотодиодов, которые непосредственно или через электрические цепи соединены анодами к катодам друг друга и выполнены с возможностью независимой активации, чтобы инициировать в основной катушке разнонаправленные токи.The electrical circuit of the closure can be performed on the basis of a pair of optocouplers, while the closure of the coil itself can be carried out using a pair of photodiodes operating in the photovoltaic mode, which are directly or through electrical circuits connected by anodes to the cathodes of each other and are made with the possibility of independent activation, so that initiate multidirectional currents in the main coil.

Внешние выводы основной или дополнительной катушек могут быть заземлены.The external terminals of the primary or secondary coils may be grounded.

Устройство может включать электрический термодатчик. При этом оно может быть откалибровано для различных температур, тогда как информация о результатах калибровки может храниться в памяти акселерометра и использоваться микропроцессором последнего для корректировки оценок упомянутых характеристик, выдаваемых измерительной цепью.The device may include an electric temperature sensor. At the same time, it can be calibrated for various temperatures, while information on the calibration results can be stored in the memory of the accelerometer and used by the microprocessor of the latter to adjust the estimates of the mentioned characteristics issued by the measuring circuit.

С целью снижения влияния на показания акселерометра температур различные части основной катушки могут быть намотаны из проводов, выполненных из различных материалов, имеющих различные температурные коэффициенты сопротивления.In order to reduce the effect on temperature of the accelerometer, various parts of the main coil can be wound from wires made of various materials having different temperature coefficients of resistance.

Основная и/или дополнительная катушки намотана с использованием проводов, включающих медь и/или серебро, и/или манганин.The primary and / or secondary coils are wound using wires including copper and / or silver and / or manganin.

Устройство может включать установленную на общий с основной катушкой сердечник вспомогательную катушку, которая предназначена для инициации в основной катушке, например импульса тока.The device may include an auxiliary coil mounted on a core common with the main coil, which is designed to initiate, for example, a current pulse in the main coil.

Достижение заявленного технического результата предопределено ориентацией полезной модели на электроинерционные явления - на инерционное движение свободных носителей заряда (электронов и/или дырок) относительно содержащего их тела, что позволяет полностью отказаться от использования в акселерометре подвижных деталей, узлов и молекулярных сред, например, воды.Achieving the claimed technical result is predetermined by the orientation of the utility model on the inertia phenomena - the inertial movement of free charge carriers (electrons and / or holes) relative to the body containing them, which allows you to completely abandon the use of moving parts, assemblies and molecular media, for example, water.

Claims (5)

1. Устройство чувствительного элемента датчика характеристик движения исследуемого объекта, связанных с его поворотом или вращением, включающего основную катушку индуктивности, отличающееся тем, что такая катушка при ориентации на электроинерционные явления выполнена с возможностью ее жесткого крепления к упомянутому объекту для того, чтобы она в точности повторяла его движения.1. The device of the sensor element of the motion characteristics of the investigated object associated with its rotation or rotation, including the main inductor, characterized in that such a coil when oriented to electrical inertia phenomena is made with the possibility of its rigid attachment to the said object so that it is accurate repeated his movements. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основная катушка замкнута на конденсатор, с которого снимается электрический сигнал, зависящий от упомянутых характеристик.2. The device according to claim 1, characterized in that the main coil is closed to a capacitor from which an electrical signal is removed, depending on the characteristics mentioned. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что основная катушка замкнута сама на себя, причем основная катушка располагается на сердечнике, на котором расположена дополнительная катушка, с которой снимается электрический сигнал, зависящий от упомянутых характеристик.3. The device according to p. 1, characterized in that the main coil is closed on itself, and the main coil is located on the core, on which there is an additional coil, from which an electrical signal is removed, depending on the mentioned characteristics. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что последний виток катушки с помощью изделия из материала со свободными носителями заряда соединен с ее первым витком.4. The device according to p. 3, characterized in that the last turn of the coil using the product from a material with free charge carriers is connected to its first turn. 5. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что последний виток катушки связан с ее первым витком через электрическую цепь замыкания.
Figure 00000001
5. The device according to p. 3, characterized in that the last coil of the coil is connected to its first coil through an electrical circuit.
Figure 00000001
RU2015107861/28U 2015-03-06 2015-03-06 SENSOR SENSOR RU163834U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107861/28U RU163834U1 (en) 2015-03-06 2015-03-06 SENSOR SENSOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107861/28U RU163834U1 (en) 2015-03-06 2015-03-06 SENSOR SENSOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU163834U1 true RU163834U1 (en) 2016-08-10

Family

ID=56613595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107861/28U RU163834U1 (en) 2015-03-06 2015-03-06 SENSOR SENSOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU163834U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7501834B2 (en) Voice coil actuator with embedded capacitive sensor for motion, position and/or acceleration detection
US9841470B2 (en) Triaxial coil sensor and magnetic field measuring device including the same
US9348043B2 (en) Multi-coil multi-terminal closed-loop geophone accelerometer
US10901005B2 (en) Low power based Rogowski coil
US9238251B2 (en) Dual-coil geophone accelerometer
JP2013501931A (en) Mixed mode fluxgate current converter
JP2013501240A (en) High sensitivity geophone
RU163834U1 (en) SENSOR SENSOR
US3323372A (en) Linear servo-accelerometer
JPH02287266A (en) Dc current measuring apparatus
KR102434039B1 (en) Electrical device comprising a housing filled with insulation oil and a measuring device, and a method for monitoring such an electrical device
RU2582883C1 (en) Sensitive element
US4742294A (en) Helix current sense system
KR101607025B1 (en) Fulxgate current sensing unit
US2776404A (en) Magnetometer
RU2490654C1 (en) Conductor insulation integrity detector
US2015674A (en) Sound receiver
US3118121A (en) Variable reluctance transducer
US2653302A (en) Accelerometer pickup of very small size and weight
RU94721U1 (en) MAGNETIC FIELD SENSOR
RU2700287C1 (en) Device for measuring parameters of weak magnetic field in low-temperature magnetoactive plasma
RU2589938C1 (en) Method for determining characteristics of objects, as well as sensitive elements of sensor, which implements said method
SU107203A2 (en) Device for measuring active resistance inductance, capacitance and power loss
SU1362372A2 (en) Superconducting d.c. sensor
SU545940A1 (en) Magnetic field strength sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190307