SU1055969A1 - Преобразователь угловых перемещений в электрический сигнал переменного тока - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕрЕМЕцщний В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий первый и второй тороидальные сердечники с за орами, установленные симметрично относительно оси вращени  вала, на тороидальных сердечниках установлены обмотки возбуждени , первый и второй подвижные элементы, установленные в зазорах тороидальных сер .дечников в плоскости, перпендикул рной к оси вращени  вала, и жестко св занные с валом, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности преобразовател , в него введены третий и четвертый тороидальные сердечники с зазорами и измерительные о

Description

ел ел

со ф со

Изобретение относитс  к автоматике и измерительной технике и может быть использовано при измерений угловых перемещений чувствительного элемента прибора, например в приборах навигации.

Известен преобразователь угловог перемещени , содаржагаий подвижный короткозамкнутый виток, магнитопровод , несущий обмотки возбуждений, и измерительную обмотку, при этом плоскость короткозамкнутого витка совпадает с осевой -плоскостью вала , на котором он закреплен fl/.

Недрстаток этого преобразовател  заключаетс  -в сложности конструкции магнитопровода, в невысокой точности измерени  угла при радиальных перемещени х вала (перпендикул рно плоскости короткозамкнутого витка) за счет люфта в подпипниках Кроме того, конструкци  цреобразовател  нера «ъемна , что н дает возможности использовать его в малогабаритных приборах.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  преобразователь угловых перемшценийв электрический сигнал переменного тока, содержащий первый и второй тороидальные сердечники с зазорами, установленные симметрично относительно оси вращени  вала, на тороидальных сердечниках установлены обмотки возбуждени , первый и второй подвижные элементы, установленные в зазорах тороидальных сердечников в ппоскости , перпендикул рной оси вращени  вала, и жестко св занные с валом, подвижные элементы выполнены -из двух взаимно перпендикул рных экранов , один из которых расположен в зазоре тороидального сердечника, а другой - р дом с обмоткой возбуждени  Г23.

Недост.аток известного преобразовател  заключаетс  в погрещности измерени , с,в занной с зависимостью крутизны преобразовани  от частоты напр жени  возбуждени . Это объ сн етс  применением экранов в качестве подвижных элементов и зависимостью их экранирующих свойств от частоты напр жени  возбуждени . Кроме того, крутизна преобразовани  зависит от исходного положени  экранов относительно обмоток возбуждени  (в нулевом положении преобразовател ). Папример , установка экранов на большем

рассто нии от обмоток возбуждени  в процессе сборки или при необходимости увеличить диапазон измер е ых перемещений приводит к уменьше5 нию крутизны преобразовани .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, ,что в преобразователь угловых пере0 мещений в электрический сигнал пере .менного тока, содержащий первый и второй тороидальные сердечники с за- зорами, установленные симметрично относительно оси вращени  вала, на то5 роидальных сердечниках устаноалены обмотки возбуждени , первый и второй подвижные элементы, установленные в зазорах тороидальных сердечников в плоскости, перпендикул р0 ной к оси вращени  вала, и жестко св занные с валом, введены третий и четвертый тороидальные сердечники с зазора и измерительные обмотки , которые установлены соответ5 ственно на третьем и четвертом тороидальных сердечниках, а подвижные элементы выполнены в виде короткозамкнутых витков, причем третий и четвертый тороидальные сердечники

0 У новлены параллельно соответственно первому и второму тороидальным сердечникам, короткозамкнутый виток первого подвижного элемента обхватываете первый и проходит через зазор третьего тороидального сердечника , а короткозамкнутый виток второго подвижного элемента обхватывает второй и проходит через зазор четвертого тороидального сердечника .

0 На фиг, 1 схематично представлен ,

предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 - разрез А-А на ter, 1.

Преобразователь состоит из двух подвижных элементов, выполненных в

5 виде короткозамкнутых витков 1, расположенных симметрично относительно . оси вращени  вала 2 и жестко св зан№1х с последним, тороидальных сердечников 3 с обмотками 4 возбужде0 ни  тороидальных сердечников 5, на

каждом из которых установлена измерительна  обмотка Ь, Сердечники 3 и сердечники 5 обращены друг к другу зазорами, при этом боковые плоскости сердечников 3 и 5 расположены между собой параллельно. Каждый из короткозамкнутых витков 1 обхватывает в области зазора сердечник 3 с обмоткой возбуждени  4 и проходит через зазор тороидального сердечника 5 с измерительной обмоткой 6, Сердечники 3 и 5 закреплены неподвижно на немагнитном основании (не показано). Измерение угловых перемещений производитс  по направлению, указанному на чертеже стрелкой. Обмотки 4 возбуждени  преобразовател  соединены между собой последовательно, а из мерительные обмотки 6 - последовательно и встречно по ЭДС (не показано ) 4 1 Преобразователь работает следующим образом. Обмотки 4 возбуждени  подключены к источнику переменного напр жени . Магнитные потоки, циркулирующие в сердечниках 3, создают в короткозамк нутых витках 1 токи, которые, в свою очередь, создают магнитные потоки в сердечниках 5. Если измер емое угловое перемещение отсутствует, то короткозамкнутыэ витки 1 занимают одинаковое положение в зазорах сердечников 5 и их магнитные потоки индуктируют в измерительных обмотках 6 равные ЭДС. В этом случае разность ЭДС на вьгходнь х клеммах преобразовател  практически равна нулю. При воз никновении измер емого углового перемещени  происходит смещение короткозамкнутых витков I относительно зазоров В сердечниках 5 и соответствующее изменение магнитных потоков и индуктированных ими ЭДС в измерительных обмотках 6, В результате этого на клеммах преобразовател  возникает разность ЭДС измерительных обмоток, величина которой пропорциональна угловому пере-, мещению, а фаза определ етс  направлением перемещени . Если происходит радиальное смещение оси с короткозамкнутыми витками 1 в любом направлении , то разности ЭДС не возникает, так как при этом ко1йотк6замкнутые витки 1 занимают Одинаковые положеНИН относительно зазоров сердечников 5, Использование такого преобразовател  позвол ет уменьшить не менее чем в 5 раз зависимость крутизны преобразовани  от частоты напр жени  возбуждени , а также уменьшить зависимость крутизны от точности сборки преобразовател  или от Диапазона измер емых угловых перемещений, что позвол ет значительно повысить точность преобразовани .

А фиг. i

фк Z

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий первый и второй тороидальные сердечники с зазорами, установленные симметрично относительно оси вращения вала, на тороидальных сердечниках установлены обмотки возбуждения, первый и второй подвижные элементы, установленные в зазорах тороидальных сер- .денников в плоскости, перпендикулярной к оси вращения вала, и жестко связанные с валом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены третий и четвертый тороидальные сердечники с зазорами и измерительные обмотки, которые установлены соответственно на третьем и четвертом тороидальных сердечниках, а подвижные элементы выполнены в виде короткозамкнутых витков, причем третий и четвертый тороидальные сердечники установлены параллельно соответственно первому и второму тороидальным сердечникам, короткозамкнутый виток первого подвижного элемента обхватывает первый и проходит через зазор третьего тороидального сердечника, а короткозамкнутый виток второго подвижного элемента обхватывает второй и проходит через зазор четвертого тороидального сердечника.

   1 I055969