RU1768931C - Способ настройки дифференциального преобразовател линейных перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измеритель ной технике и может быть использовано дл  контрол  линейных перемещений объектов, Цель изобретени  - повышение точности настройки дифференциального трансформаторного преобразовател  линейного перемещени  в электри .еский сигнал. содержащего неподвижный магнитопровод с размещенными на нем обмотками и подвижный ферромагнитный сердечник путем создани  оптимальной структуры магнитного пол  его возбуждающей обмот ки Способ заключаетс  в том. что измер ют характеристику преобразовани  перемещени  в электрический сигнал, определ ют длину нелинейных участков характеристики по кра м рабг го диапазона перемещений , уменьшают длину подвижного элемента , и и измен ют профиль между ПОДВИАНЫМ цементом и магнитопроводом Новым  ал етс  применение покрыти  подвижного элемента диамагнитным материалом и изменение его толщины в зависимости от величины минимального выходного напр жени  преобразооател  в области нул  его характеристики преобразовани  2 з.п. ф-лы. 1 ил (Л

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  линейных перемещений объектов.

Известен способ настройки дифференциального датчик линейных перемещений i подвижным сердечником заключающийс  t том что измер ют его характеристику преобразовани  перемещени  в электрический сигнал и ,; редел ют длину нелинейного участка характеристики по краю рабочего диапазона перемещений, соответствующую заданному классу точности, и уменьшают длину подвижного сердечника датчика на величину одного нелинейного участка

Экспериментально установлено, что уменьшение длины нелинейного участка характеристики преобразовани  датчика происходит при уменьшении длины подвижного сердечника только до опррделенной величины. Дальнейшее уменьшение длины подвижного сердечника приводит к увеличению длины нелинейного участка характеристики преобразовани , т к существует определс:и а  длина подвижного сердечника дл  каждой конкретной конструкции датчика,  вл юща с  оптимальной При несимметрии индуктивностей измерительных обмоток длины нелинейных участков рабочего диапазона обеих ветвей характеристики преобразовани  неодинаковы , поэтому настройку преобразовател  необходимо вести по ВРТВИ характеристики с наибольшей длиной нелинейного у лсткз Наиболее близким техни юским решением к данному способу  влчгтсч способ настройки дифференциального преебллзо вател  линейных перрмещпч- 1

ЩИЙ ПОДВИЖНЫЙ МЛ i H L , i f r | t. П -1Д /

л

XJ

о

о

размещенными на нем обмоткой возбуждени  и парой дифференциально соединенных измерительных обмоток и подвижный ферромагнитный сердечник, заключающийс  в том, что измер ют его характеристику преобразовани  перемещени  в электрический сигнал, определ ют длину нелинейных участков характеристики по кра м рабочего диапазона перемещений, соответствующие заданному классу точности преобразовател , уменьшают длину подвижного сердечника , измен ют профиль воздушного зазора между подвижным сердечником и магнито- проводом.

Однако известный способ имеет следующие недостатки.

Отключением одной из секций измерительной обмотки при настройке получают одинарный преобразователь, у которого выходна  характеристика резко нелинейна. Дифференциальное включение двух обмоток с резко нелинейными характеристиками вследствие их взаимной компенсации позвол ет получить выходную характеристику с малой нелинейностью. При заданном классе точности у дифференциального преобразовател  длина нелинейного участка на краю характеристики преобразовани  меньше, чем у одинарного преобразовател . Поэтому в известном способе необходимо пересчитывать длину нелинейного участка на краю характеристики преобразовани  с дифференциального на одинарный преобразователь или определ ть эту длину приближенно, а настройку второй обмотки производить, сравнива .ее характеристику с ранее полученной характеристикой первой обмотки.

Кроме того, в миниатюрных датчиках изменение профил  воздушного зазора при помощи конструктивных элементов затруднительно .

Цель изобретени  - повышение точности настройки дифференциального преобразовател  линейного перемещени  в электрический сигнал путем корректировки напр женности магнитного пол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе настройки дифференциального преобразовател  линейных перемещений, содержащего неподвижный магнитопровод с размещенными на нем обмоткой возбуждени  и парой дифференциально соединенных измерительных обмоток и подвижный ферромагнитный сердечник, заключающийс  в том, что измер ют его характеристику преобразовани  перемещени  в электрический сигнал, определ ют длину нелинейных участков характеристики по кра м рабочего диапазона перемещений, соответствующие

заданному классу точности преобразовател , уменьшают длину подвижного сердечника , измен ют профиль воздушного зазора между подвижным сердечником и магнитопроводом изменение профил  воздушного зазора осуществл ют путем нанесени  диамагнитного материала на наружную поверхность подвижного сердечника, причем толщину наносимого диамагнитного мате0 риала увеличивают с той стороны подвижного сердечника, котора  соответствует большей величине нелинейного участка характеристики преобразовани , а изменение толщины наносимого материала осуществ5 л ют по величине минимального выходного напр жени  преобразовател  в области нул  его характеристики преобразовани .

Изобретение по сн етс  чертежом, на котором представлено продольное сечение

0 преобразовател .

Дифференциальный преобразователь линейных перемещений содержит ферромагнитный подвижный сердечник 1, неподвижный магнитопровод 2, на котором

5 размещены обмотка возбуждени  3 и пара дифференциально соединенных измерительных обмоток 4 и 5, диамагнитный материал б нанесен на наружную поверхность подвижного сердечника 1.

0К выходу измерительных обмоток 4 и 5

подключаетс  измерительный прибор, а к обмотке 3 возбуждени  - источник питани  переменного тока (не показаны).

Способ настройки линейности выход5 ной характеристики дифференциального преобразовател  линейных перемещений осуществл етс  следующим образом.

Перемещают подвижный ферромагнитный сердечник 1 вдоль продольной оси пре0 образовател  и измер ют выходную характеристику преобразовани  в электрический сигнал, Магнитное поле, создаваемое возбуждающей обмоткой 3 и пронизывающее измерительные обмотки 4

5 и 5, имеет большую неоднородность структуры в пространстве между кра ми магнито- провода 2 и подвижного ферромагнитного сердечника.

0 При изменении положени  ферромагнитного подвижного сердечника больша  неоднородность магнитного пол   вл етс  причиной неодинаковых изменений наводимых в измерительных обмотках ЭДС, что

5 приводит к нелинейности характеристики преобразовани  на кра х измерительного диапазона. С учетом заданного класса точности определ ют длину нелинейных участков на кра х характеристики преобразовани .

Дл  любой конструкции дифференциального преобразовател  при уменьшении длины ферромагнитного подвижного сердечника (от максимальной, равной, например , суммарной длине возбуждающей и измерительных обмоток до минимальной, в частности, стрем щейс  к нулю) существует така  структура магнитного пол , при которой ее неоднородность минимальна. Последовательно измен   длину подвижного сердечника и контролиру  длину нелинейных участков добиваютс  наименьшей их величины.

При неодинаковых величинах реактивного и активного сопротивлений измерительных обмоток (магнитна  асимметри ) вследствие технологического разброса длины нелинейных участков оказываютс  неодинаковыми , при этом в области нул  по вл етс  выходное напр жение даже при симметричном положении подвижного ферромагнитного сердечника относительно из- мерительных обмоток. Причем это напр жение тем больше, чем больше магнитна  асимметри  преобразовател .

Изменением профил  воздушного зазора между магнитопроводом и ферромагнит- ным подвижным сердечником можно измен ть структуру магнитного пол  обмотки возбуждени . Изменение профил  воздушного зазора осуществл етс  путем нанесени  диамагнитного материала 6 на наружную поверхность подвижного сердечника . Магнитна  проницаемость диамагнитного материала меньше единицы (т.е. это свойство диамагнетика противоположно аналогичному свойству ферромагнетика ), поэтому диамагнетик ослабл ет магнитное поле преобразовател  тем больше , чем больше толщина диамагнитного материала .

Так как магнитна  проницаемость диамагнетика ненамного меньше единицы, а проницаемость ферромагнетика намного больше (в сотни, тыс чи раз), то ослабление магнитного пол  возбуждающей обмотки незначительно (до 1 %).

Это позвол ет очень точно осуществл ть симметрирование токов измерительных обмоток благодар  созданию необходимой напр женности магнитного пол  обмотки возбуждени . Причем толщина наносимого диамагнитного материала может быть плавно увеличена на той части подвижного сердечника, котора  соответствует характеристике преобразовани  с большей длиной нелинейного участка.

При этом перераспредел етс  плотность силовых линий магнитного пол  обмотки возбуждени  в области расположени  измерительных обмоток и симметрируютс  реактивные составл ющие тока в измерительных обмотках, что приводит к

5 уменьшению выходного напр жени  преобразовател  в области нул  при симметричном положении подвижного сердечника относительно измерительных обмоток и равенству нелинейных участков характеристи10 ки преобразовани  на , кра х измерительного диапазона. Таким образом, по величине выходного напр жени  преобразовател  в области нул  можно судить о симметрии измерительных обмоток, необ15 ходимом изменении длины подвижного ферромагнитного сердечника и обеспечить соответствующее уменьшение длины нелинейных участков выходной характеристики преобразовател ,

0

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Способ настройки дифференциального преобразовател  линейных перемещений , содержащего неподвижный

   5 магнитопровод с размещенными на нем обмоткой возбуждени  и парой дифференциально соединенных измерительных обмоток и подвижный ферромагнитный сердечник, заключающийс  в том, что измер ют его ха0 рактеристику преобразовани  перемещени  в электрический сигнал, определ ют длины нелинейных участков характеристик по кра м рабочего диапазона перемещений , соответствующие заданному классу 5 точности преобразовател , и соответственно уменьшают длину подвижного сердечника или измен ют профиль воздушного зазора между подвижным сердечником и магнитопроводом. отличающийс  тем, 0 что, с целью повышени  точности настройки линейности характеристики преобразовани  путем корректировки напр женности магнитного пол , изменение профил  воздушного зазора осуществл ют путем нане- 5 сени  диамагнитного материала на наружную поверхность подвижного сердечника .
2. 2.Способ поп. 1,отличающийс  тем, что толщину наносимого диамагнитно0 го материала увеличивают с той стороны подвижного сердечника, котора  соответствует большей величине нелинейного участка характеристики преобразовани .
3. 3.Способ по п. 1,отличающийс  5 тем, что изменение толщины наносимого

   материала осуществл ют по величине минимального выходного напр жени  преобразовател  в области нул  его характеристики преобразовани .

   3