SU465689A1

SU465689A1 - Non-contact current source device

Info

Publication number: SU465689A1
Application number: SU1881742A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Гусев; Людмила Прокопьевна Андрианова
Original assignee: Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1973-02-12
Publication date: 1975-03-30

Description

1one

Изобретение относитс к области информационно-измерительной техники и предназначено дл передачи электрического сигнала с вращающегос объекта на неподвижный.The invention relates to the field of information-measuring technology and is intended to transmit an electrical signal from a rotating object to a stationary one.

Известны бесконтактные токосъемные устройства , содержащие неподвижный магнитопровод , подвижную и неподвижную обмотки, у которых в зазоре между стенками магнитопровода размещены магниточувствительные преобразователи.Known contactless collector devices containing a stationary magnetic circuit, a moving and a stationary winding, in which magnetically sensitive transducers are placed in the gap between the walls of the magnetic circuit.

Однако коэффициент передачи этих устройств зависит от температуры окружающей среды.However, the transmission coefficient of these devices depends on the ambient temperature.

Кроме того, из-за невозможности получени и подбора идентичных магниточувствительных преобразователей каждый канал имеет свой коэффициент передачи. Это усложн ет расшифровку результатов измерений .In addition, due to the impossibility of obtaining and selecting identical magnetically sensitive transducers, each channel has its own transmission coefficient. This complicates the interpretation of measurement results.

Цель изобретени - повышение точности и стабильности коэффициента передачи.The purpose of the invention is to improve the accuracy and stability of the transmission coefficient.

Это достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве к выходу усилител подключено фазочувствительное устройство, выход которого через усилитель посто нного тока и индикатор подключен к одной из неподвижных обмоток, а друга неподвижна обмотка подключена к высокоомному выходу источника питани , другой низкоомный выход которогоThis is achieved by the fact that in the proposed device a phase-sensitive device is connected to the output of the amplifier, the output of which is connected to one of the fixed windings through the DC amplifier and the indicator, and the other fixed winding is connected to the high-resistance output of the power source

подключен к фазочувствительному устройству .connected to a phase sensitive device.

На чертеже приведена функциональна схема предлагаемого бесконтактного токосъемного устройства.The drawing shows a functional diagram of the proposed contactless current collection device.

Бесконтактное токосъемное устройство содержит неподвижный магнитопровод 1, внутри которого расположены неподвижные обмотки 2 и 3, кажда из которых состоит изThe contactless current collection device comprises a fixed magnetic core 1, inside of which there are fixed windings 2 and 3, each of which consists of

двух идентичных секций, соединенных последовательно и согласно. Подвижна обмотка 4 вращаетс между двум половинами неподвижной обмотки 2. В зазоре магнитопровода наход тс магниточувствительные преобразователи 5, включенные в мостовую цепь, образованную резисторами 6, 7 и 8. Мостова цепь питаетс от низкоомного выхода источника питани 9, высокоомный выход которого подключен к неподвижной обмотке 2, аtwo identical sections connected in series and according to. The movable winding 4 rotates between the two halves of the fixed winding 2. In the magnetic core gap there are magnetically sensitive transducers 5 connected to a bridge circuit formed by resistors 6, 7 and 8. The bridge circuit is powered by a low-resistance power supply 9, a high-resistance output connected to the fixed winding 2, and

второй низкоомный выход подключен к фазочувствительному устройству 10. В диагональ мостовой цепи включен интегральный операционный усилитель II, к выходным зажимам которого подключено фазочувствительноеthe second low-impedance output is connected to the phase-sensitive device 10. An integrated operational amplifier II is connected to the bridge circuit diagonal, the phase-sensitive is connected to the output terminals

устройство 10. Выходное напр жение фазочувствительного устройства подводитс к усилителю 12 посто нного тока. Выход усилител посто нного тока через индикатор 13 соединен с неподвижной обмоткой 3.The device 10. The output voltage of the phase-sensitive device is supplied to the DC amplifier 12. The output of the DC amplifier through the indicator 13 is connected to the fixed winding 3.

Передаваемый электрический сигнал поступает на подвижную обмотку 4.The transmitted electrical signal is supplied to the moving winding 4.

Ток, протекающий через подвижную обмотку , создает магнитное поле, пропорциональное величине измер емого тока, которое воздействует на магниточувствительный преобразователь 5, а если в качестве него использован магниторезистор, измен ет его величину . На магнитное поле передаваемого сигна ,ла накладываетс поле, создаваемое током, протекающим через обмотку 2. Так как выход источника питани 9, которым вл етс генератор пр моугольных напр жений, подключенный к обмотке 2, высокоомный, то поток магнитного пол измен етс по закону, близкому к пр моугольному. Сопротивление магниторезистора, если передаваемый сигнал равен нулю, остаетс посто нным, благодар симметрии характеристики сопротивлени от индукции магнитного пол . Следовательно, если мостова цепь уравновешена, сигнал на входе усилител равен нулю. Если мостова цепь не уравновешена, то сигнал, име на входе усилител в каждом полупериоде одинаковую величину, на выходе фазочувствительного устройства равен нулю.The current flowing through the moving winding creates a magnetic field proportional to the magnitude of the measured current that acts on the magnetically sensitive transducer 5, and if used as a magnetoresistor, changes its value. The magnetic field of the transmitted signal is superimposed by the field generated by the current flowing through the winding 2. Since the output of the power source 9, which is a voltage generator connected to the winding 2, is high-resistance, the magnetic field flux close to rectangular. The resistance of the magnetoresistor, if the transmitted signal is zero, remains constant, due to the symmetry of the resistance characteristic from the induction of the magnetic field. Consequently, if the bridge circuit is balanced, the signal at the input of the amplifier is zero. If the bridge circuit is not balanced, then the signal, having the same value at the amplifier input in each half-period, is zero at the output of the phase-sensitive device.

Если передаваемый ток не равен нулю, магнитное поле передаваемого сигнала в один полупериод увеличивает величину индукции (магнитные пол складываютс ), а в другой полупериод уменьшает величину индукции (магнитные пол вычитаютс ). Соответственно измен етс и сопротивление магниторезисторов . На входе усилител , если мостова цепь уравновешена, по вл етс напр жение пр моугольной формы, амплитуда которого пропорциональна величине передаваемого сигнала. Если мостова цепь не уравновешена , то передаваемый сигнал пропорционален разности амплитуд на входе усилител в различные полупериоды. Это напр жение после усилени подаетс па вход фазочувствительного устройства 10, которое коммутируетс тем же напр жением, которым питаетс неподвижна обмотка 2 и мостова цепь.If the transmitted current is not zero, the magnetic field of the transmitted signal in one half-period increases the induction value (magnetic fields are added), and in the other half-period it decreases the induction value (magnetic fields are subtracted). The resistance of the magnetoresistors also changes accordingly. At the amplifier input, if the bridge circuit is balanced, a square wave voltage appears, the amplitude of which is proportional to the magnitude of the transmitted signal. If the bridge circuit is not balanced, then the transmitted signal is proportional to the amplitude difference at the amplifier input in different half periods. This voltage, after amplification, is supplied to the input of the phase-sensitive device 10, which is switched by the same voltage that is applied to the stationary winding 2 and the bridge circuit.

На выходе фазочувствительного устройства 10 - посто нное напр жение, пропорциональное величине передаваемого сигнала. Оно усиливаетс усилителем 12 посто нного тока, имеющим высокое выходное сопротивление, затем через индикатор 13 прикладываетс к неподвижной обмотке 3. Магнитный поток, создаваемый этой обмоткой, направлен встречно потоку, создаваемому передаваемым сигналом, и при достаточно высоком коэффициенте усилени по петле обратнойAt the output of the phase-sensitive device 10, a constant voltage is proportional to the magnitude of the transmitted signal. It is amplified by a constant current amplifier 12 having a high output impedance, then through indicator 13 it is applied to the fixed winding 3. The magnetic flux created by this winding is directed oppositely to the flux created by the transmitted signal, and at a sufficiently high loop gain

св зи компенсирует этот поток до величины, определ емой статизмом системы.communication compensates for this flow to the value determined by the system statistics.

Следовательно, ток неподвижной обмотки 3, регистрируемый индикатором, однозначно определ ет величину тока передаваемого сигнала .Therefore, the fixed winding current 3 detected by the indicator uniquely determines the magnitude of the current of the transmitted signal.

Изменение параметров магниторезистора и параметров магнитопровода не вызывает изменени выходного сигнала, так как из принципа работы видно, что величина тока обмотки 3 при этом не измен етс .The change in the parameters of the magnetoresistor and the parameters of the magnetic circuit does not cause a change in the output signal, since it is clear from the principle of operation that the magnitude of the current of the winding 3 does not change.

Таким образом, в предлагаемом бесконтактном токосъемном устройстве вли ние параметров отдельных элементов на коэффициент передачи отсутствует.Thus, in the proposed contactless current collector device, the influence of the parameters of individual elements on the transmission coefficient is absent.

Предмет изобретени Subject invention

Бесконтактное токосъемное устройство, содержащее магнитопровод, выполненный в виде двух чашек броневого типа, в каждой из которых размещены неподвижные обмотки, подвижную обмотку и магниточувствительные преобразователи, включенные в мостовую цепь, одна диагональ которой подсоедипена к одному из низкоомных выходов источника питани , а в другую включен вход электронного усилител , отличающеес тем, что, с целью повышени точности и стабильности коэффициента передачи, к выходу усилител подключено фазочувствительное устройство , выход которого через усилитель посто нного тока и индикатор подключен к одной из неподвижных обмоток, а друга неподвижна обмотка подключена к высокоомному выходу источника питани , другой низкоомный выход которого подключен к фазочувствительному устройству.A contactless current collection device containing a magnetic core made in the form of two armored cups, each of which contains stationary windings, a moving winding and magnetically sensitive converters included in a bridge circuit, one diagonal of which is connected to one of the low-resistance power supply outputs and the other is connected An electronic amplifier input, characterized in that, in order to increase the accuracy and stability of the transfer coefficient, a phase-sensitive device is connected to the output of the amplifier, the stroke of which through the DC amplifier and the indicator is connected to one of the fixed windings, and the other fixed winding is connected to the high-resistance output of the power supply, the other low-resistance output of which is connected to the phase-sensitive device.