SU1129493A1 - Магнитомодул ционный преобразователь дл передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта - Google Patents

Магнитомодул ционный преобразователь дл передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта Download PDF

Info

Publication number
SU1129493A1
SU1129493A1 SU833570163A SU3570163A SU1129493A1 SU 1129493 A1 SU1129493 A1 SU 1129493A1 SU 833570163 A SU833570163 A SU 833570163A SU 3570163 A SU3570163 A SU 3570163A SU 1129493 A1 SU1129493 A1 SU 1129493A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
shaft
ferromagnetic
rotating
converter
Prior art date
Application number
SU833570163A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Петрович Иванов
Владимир Георгиевич Гусев
Владимир Борисович Малешин
Андрей Павлович Торгашев
Айрат Миннигалиевич Зубаиров
Original Assignee
Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
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 Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU833570163A priority Critical patent/SU1129493A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1129493A1 publication Critical patent/SU1129493A1/ru

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБ-; РАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВРАЩАЮП ЕГОСЯ ОБЪЕКТА , содержащий магнитопровод, состо щий КЗ двух ферромагнитных неподвижных оснований, соединенных двум  полыни ферромагнитными концентричными цилиндрами, и вращающуюс  на валу часть магнитопровода с расположенной на ней вращающейс  сигнальной обмоткой , неподвижную модул ционную обмотку , расположенную между полыми концентричными цилиндрами, а также неподвижную измерительную обмотку, расположенную между ферромагнитными неподвижными основани ми магнитопровода внутри полого цилиндра меньшего диаметра, причем плоскости витков всех обмоток перпендикул рны оси вращени  вала преобразовател , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности преобразовани , в него введена обмотка размагничивани , при этом в ферромагнитных непод (О вижных основани х с их наружной час , ти выполнены радиальные пазы, в которые уложены секции обмотки размагни§ чивани , соединенные последовательно и согласно, причем плоскости витковэтой обмотки параллельны оси вращени  вала преобразовател . NP СО 4ib ;о оо

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и предназначено дл -передачи измерительньж сигналов посто нного тока с вращающихс  объектов на неподвижную измерительную3 аппаратуру. Известны устройства дл  бесконтактной передачи измерительных сигна лов переменного тока с вращающихс  объектов на неподвижные, представл ющие собой полупроводниковые преобра зователи напр жение-частота, напр жение-длительность импульса (скважность ) и т.п., которые располагаютс  на вращающемс  объекте. Передача переменных выходных сигналов преобразо вателей осуществл етс ;, с. помощью индуктивных, индукционных или емкост ных токосъемников, а по оптическому или радиоканалу ГКЗ« Недостатками данных устройств  вл ютс  ограниченный диапазон рабочих температур (обычно не более 125 С), трудности с организацией питани  электроники на вращающемс  объекте и невысока  точность преобразовани  передаваемых сигналов. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  магнитомодул ционньй преобразователь дл  передачи медленно измен ющихс  измерительных сигналов с вращающегос  объекта, включающий магнитопровод, состо щий из двух ферромагнитньпс неподвижных оснований соединенных двум  полыми ферромагнит ными концентричными цилиндрами, и вращающуюс  на валу часть магнитопро вода с расположенной на ней вращающейс  сигнальной обмоткой, неподвиж ную модул ционную обмотку, расположе иную между -олыми концентричными цилиндрами, а также неподвижную изме рительную обмотку, расположенную меж ду ферромагнитными неподвижными основани ми магнитопровода внутри доле го цилиндра меньшего диаметра, причем плоскости витков всех обмоток перпендикул рны оси вращени  вала преобразовател  f2 . Недостаток описанного устройства низка  точность преобразовани , Цель изобретени  - повышение точности преобразовани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в магнитомодул ционный преобразователь дл  передачи сигналов посто нного тока с вращающегос  объекта , включающий магнитопровод, состо щий из двух ферромагнитных неподвижных оснований, соединенных двум  полыми ферромагнитными концентричными цилиндрами, и вращающуюс  на валу часть магнитопровода с расположенной на ней вращающейс  сигнальной обмоткой, неподвижную модул ционную обмотку, расположенную между полыми концентричными цилиндрами, а также неподвижную измерительную обмотку, расположенную между ферромагнитными неподвижными основани ми магнитопровода внутри полого цилиндра меньшего диаметра, причем плоскости витков всех обмоток перпендикул рны оси вращени  вала преобразовател , введена обмотка размагничивани , при этом в ферромагнитных неподвижных основани х с их наружной части вьшолнены радиальные пазы, в которые уложены секции обмотки размагничивани ,. соединенные последовательно и согласно, причем плоскости витков этой обмотки параллельны оси вращени  вала преобразовател . На фиг, t приведен преобразователь в аксонометрии, общий вид; на фиг, 2 и 3 - варианты подключени  обмоток преобразовател  к вторичной аппаратуре, Преобразователь содержит вал с расположенной на нем роторной частью магнитопровода 2 и вращающейс  сигнальной обмотки 3, подключенной к источнику преобразуемого сигнала , например к термопаре 4,.статорную часть, включающую.два ферромагнитных основани  5 и 6, соединенных ферромагнитными цилиндрами 7 и 8 с обмотками измерительной 9, модул ционной to и размагничивани  11. Измерительна  обмотка 9 расположена между основани ми 5 и 6 внутри полого цилиндра 7. Модул ционна  обмотка 10 расположена между полыми цилиндрами 7 и 8 и основани ми 5 и 6. Обмотка 11 размагничивани  расположена в пазах, выполненных с наружной части основани  5 и 6 магнитопровода. Плоскости витков обмоток 3, 9 и 10 перпендикул рны оси вращени  вала 1 преобразовател , а витки обмотки 11 размагничивани  расположены в плоскост х , проход щих через ось вращени  вала 1. Обмотка 11 может быть выполнена секционированной, при этом секции между собой должны включатьс  последовательно и согласно. с целью получени  повьшенной чувствительности преобразовател  Утаторные части магнитопровода прео разовател  должны иметь минимальные .зазоры между собой, Величина воздуш ного зазора между роторной и статор ной част ми магнитопровода при тщательной регулировке может быть умен шена до 0,2-0,1 мм. Дл  исключени  вли ни  смещений роторной части относительно статорной ширина стенок роторной части магнитопровода 2 вьтрлнена большей, чем толщина оснований 5 и 6 статорной части магнитопровода. Вал 1 преобразовател  может вращатьс  в подшипниках любого типа (скольжени , качени , газодинамичес ких и т.д.), При вьшолнении многоканальной кон струкции роторные и статорныё части магнитопроводов каждого канала должн отдел тьс  друг от друга экранами. При передаче измерительных сигналов с вращающихс  объектов обмотки преобразовател  могут подключатьс  к измерительной аппаратуре в разных вариантах. На фиг. 2 приведен один из возможных вариантов, согласно которому модул ционна  обмотка 10 подключена к выходу генератора 12 тока модул ции, измерительна  обмотка 9 - к ВХОДУ блока 13 вторичной измерительной аппаратуры, обмотка 11 размагничивани  - к выходу генератора 14 размагничивающего тока, которьй синхронизирован от генератора 12 тока модул ции. Генератор 12 тока модул ции представл ет собой генератор, например, синусоидального тока, значение которого в модул ционной обмотке 10 может быть получено таким, чтобы довести до насыщени  участок магнитной цепи статорнрй части магнитопровода Генератор 14 размагничивающего тока вырабатывает затухающие синусоидальные колебани , следующие друг за другом через определенные интервалы времени, например через с. При этом первый пик, самьй большой, размагничивающего тока совпадает благодар  синхронизации с амплитудным значением тока модул ции генератора 12. Преобразователь работает следу-.; ющим образом. При подключении вращающейс  сиг нальной обмотки 3 к источнику сигна934 лов посто нного тока, например к термопаре 4, в магнитной цепи преобразовател  по вл етс  посто нный магнитный поток Ф , замыкающийс  через роторную и статорную части магнитопровода как показано на фиг. 1. Потоки рассе ни , замыкающиес  по другим участкам магнитной цепи, например.через полый ферромагнитный цилиндр 8, пренебрежимо малы по сравнению с потоком ф, так как на любом другом пути имеютс  дополнительные воздушные зазоры. Поскольку значение магнитного потока Ф не измен етс  или мен етс  очень медленно (в соответствии с посто нной времени термопары 4), то в неподвижной измерительной обмотке 9 никакой ЭДС не наводитс . ЭДС, наводима  по закону электромагнитной индукции в обмотке 11 размагничивани , пропорциональна значению магнитного потока Ф и скорости вращени  вала преобразовател . Однако ввиду того, что обмотка 11 подключена к выходу генератора 14 размагничивающего тока, имеющему очень большое выходное сопротивление, а значение самого магнитного потока Ф весьма небольшое, зта ЭДС не оказывает практически никакого вли ни  на работу преобразовател . При подключении модул ционной об-мотки 10 к генератору 12 тока модул ции в магнитной цепи преобразовател  по вл етс  переменный магнитньй поток Ф2 , замыкающийс , в ocHOBkoM, по пути, показанному на фиг. 1. При достаточно большом значении тока модул ции в обмотке 10 из-за симметричности кривой намагничивани  материала магнитопровода изменение магнитного сопротивлени  последнего на пути магнитного потока Ф, происходит с удвоенной частотой тока модул ции. Соответственно с той же частотой измен етс  значение магнитного сопротивлени  полых ферромагнитных цилиндров 7 и 8, что ведет к изменению с удвоенной же частотой потокосцеплени  между магнитным потоком ф. и неподвижной измерительной обмоткой 9. В последней наводитс  ЭДС удвоенной. частоты тока модул ции, амплитуда которой (при неизменной амплитуде тока модул ции)-однозначно соответствует значению приложенного к вращающейс  обмотке 3 напр жени , т.е. сигналу термопары 4. Паразитна  ЭДС первой гармоники тока модул ции и высших нечетных гармоник, навЪдима  в обмотке 9 потоками рассе ни  магнитного потока р, легко отдел етс  с помощью фильтров блока 13 вторичной аппаратуры, , В обмотке 11 размагничивани  маг нитный поток 2 никакой ЭДС не наводит , так как плоскости витков обмоток 10 и 11 взаимно перпендикул рны. Благодар  синхронизации от генера тора 12 тока .модул ции генератор 14 размагничивающего тока вырабатывает импульсы затухающего синусоидального тока размагничивани , подаваемого в обмотку 11 размагничивани . При этом первьй, самый большой, пик размагничивающего тока совпадает с амплитудным значением тока модул ции в обмотке 10, Поскольку на пути маг нитного потока размагничивани  Фр , создаваемого обмоткой 11 (фиг. 1), нет воздушных зазоров, то материал статорной части магнитопровода доводитс  до насыщени  и полностью размагничиваетс  в направлении пути замыкани  магнитного потока Ф . Тем самым стабилизируетс  магнитное состо ние статорной части магнитопровода и дл  магнитных потоков Ф и ф , замыкающихс  перпендикул рно магнитному потоку Фр. Наиболее существенной  вл етс  стабилизаци  магнитного состо ни  полых ферромагнитных цилиндров 7 и 8, которое и определ ет амплитуду информативной ЭДС второй гармоники, наводимой в измерительной обмотке 9 преобра-зова- тел . Таким образом, введение размагничивани  статорной части магнитопровода преобразовател  с помощью обмотки . 11 поперечным полем стабилизирует магнитное состо ние статорной части магнитопровода и уменьшает тем самым вли ние остаточной намагниченности материала статорной части магнитопровода . В результате неоднозначность выходного сигнала преобразовател  исключаетс , а стабильность его характеристик преобразовани  при изменении температуры повышаетс .
На фиг. 3 приведен другой вариант подключени  обмоток преобразовател  к вторичной электронной аппаратуре, согласно которому обмотки модул ции
почти на 2%. Подача размагничивающих затухающих импульсов тока в обмотку 11 несинхронно с амплитудным значением тока модул ции в обмотке 10 также улучшает характеристики преобразовани , но в значительно меньшей степени: температурный дрейф уменьшаетс  на 0,6-0,7%, а временной дрейф на 0,4%,
Использование предлагаемого преобразовател  обеспечивает получение экономического эффекта за счет более точного выдерживани  параметров технологических процессов по сигналам, получаемым с вращающегос  объекта с помощью преобразовател . 10и размагничивани  11 соединены последовательно и подключены к выходу генератора 12 тока модул ции, В этом случае статорна  часть магнитопровода перемагничиваетс  двум  синхронно измен ющимис  взаимно перпендикул рными магнитными пол ми. Магнитное поле, создаваемое при этом обмоткой 11, также стабилизирует магнитное состо ние магнитопровода, так как дважды за перцоц. переменного тока модул ции доводит его до насыщени  в направлении замыкани  магнитного потока Фр, При этом чувствительность преобразовател  несколько увеличиваетс  (на 10-15%), так как осуществл етс  комбинироранна  модул ци  (продольным и поперечным пол ми) магнитного сопротивлени  полых ферромагнитных цилиндров 7 и 8, Однако эффект в плане уменьшени  неоднозначности выходного сигнала и повьшени  температурной стабильности в этом случае оказьшаетс  хуже, так как нет полного размагничивани  материала магнитопровода (статорной части ) в направлении замыкани  магнитного потока Фр , Экспериментальные исследовани  макетного образца преобразовател , прове(енные при отключенной обмотке 11размагничивани  и подключении ее к источнику 14 тока размагничивани , показали, что температурный дрейф уровн  выходного сигнала преобразовател  в диапазоне 20-250С уменьшат етс  во втором случае на 3-4% дл  типичных режимов модул ции, а временной дрейф (неоднозначность выходного сигнала) при нормальной температуре

Claims (1)

  1. МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА, содержащий магнитопровод, состоящий из двух ферромагнитных неподвижных оснований, соединенных двумя полыми ферромагнитными концентричными цилиндрами, и вращающуюся на валу часть магнитопровода с расположенной на ней вращающейся сигнальной обмоткой, неподвижную модуляционную обмотку, расположенную между полыми концентричными цилиндрами, а также неподвижную измерительную обмотку, расположенную между ферромагнитными неподвижными основаниями магнитопровода внутри полого цилиндра меньшего диаметра, причем плоскости витков всех обмоток перпендикулярны оси вращения вала преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, ъв него введена обмотка размагничивания, при этом в ферромагнитных неподвижных основаниях с их наружной часz ти выполнены радиальные пазы, в которые уложены секции обмотки размагничивания, соединенные последовательно и согласно, причем плоскости витков· этой обмотки параллельны оси вращения вала преобразователя.
    „SU „„1129493
SU833570163A 1983-03-24 1983-03-24 Магнитомодул ционный преобразователь дл передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта SU1129493A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570163A SU1129493A1 (ru) 1983-03-24 1983-03-24 Магнитомодул ционный преобразователь дл передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833570163A SU1129493A1 (ru) 1983-03-24 1983-03-24 Магнитомодул ционный преобразователь дл передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1129493A1 true SU1129493A1 (ru) 1984-12-15

Family

ID=21055824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833570163A SU1129493A1 (ru) 1983-03-24 1983-03-24 Магнитомодул ционный преобразователь дл передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1129493A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Гусев В.Г., A(pHaHoja Л.П., Индуктивные и магнитомодул ционные преобразователи дл . передачи информации с вращающихс объектов. М., Энерги , 1979. 2. Авторское свидетельство СССР В 904003, кл. G 01 D 5/00, 1982 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5942893A (en) Shielded eddy current sensor for enhanced sensitivity
US5939879A (en) Magnetic encoder for sensing position and direction via a time and space modulated magnetic field
US5444368A (en) Differential reactance permanent magnet position transducer
MD1842B2 (en) Device and method of measuring the gravitational field
US5399952A (en) Electromagnetic drive system with integral position detector
US3041483A (en) Electromagnetic measuring coil
SU1129493A1 (ru) Магнитомодул ционный преобразователь дл передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта
US4030085A (en) Nonferromagnetic linear variable differential transformer
JPS61193074A (ja) 磁気記録再生による角速度信号発生方法と装置
RU2000574C1 (ru) Датчик параметров вращени
SU881628A1 (ru) Датчик электростатического пол
FI71621B (fi) Varvtalsgivare
SU1281894A1 (ru) Преобразователь дл бесконтактной передачи медленно измен ющихс измерительных сигналов с вращающегос объекта
SU1138652A1 (ru) Преобразователь дл бесконтактной передачи медленно измен ющихс измерительных сигналов с вращающегос объекта
SU721782A1 (ru) Дифференциальный датчик магнитного пол
SU1191956A1 (ru) Преобразователь дл бесконтактной передачи медленно измен ющихс электрических сигналов с вращающегос объекта
SU1583889A1 (ru) Датчик степени насыщени магнитопровода электромагнитного устройства
SU924638A1 (ru) Компенсатор магнитомодул ционного датчика
SU1384342A1 (ru) Устройство дл возбуждени и измерени колебаний
SU838572A1 (ru) Дефференциальный измеритель скоростидВижЕНи
SU427404A1 (ru) Измерительный трансформатор постоянного токав п т бфонд зивертов
SU1200348A1 (ru) Преобразователь для бесконтактной передачи медленно изменяющихся электрических сигналов с вращающегося объекта
SU1017927A1 (ru) Преобразователь дл бесконтактной передачи сигналов посто нного тока с вращающегос объекта
SU1164604A1 (ru) Измеритель скорости немагнитных электропроводных тел
SU648849A1 (ru) Низкочастотный виброметр