Трансформаторный датчик угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон контролируемых перемещений и надежность трансформаторного датчика угловых перемещений. Датчик представляет собой магнитный мост, ферромагнитные плечи которого образованы двумя перекрестно соединенными и установленными параллельно одна другой соосными незамкнутыми кольцевыми ветвями. На оси симметрии магнитного моста расположена ферромагнитная перемычка между этими ветвями, на которой размещена обмотка возбуждения . Подвижная диагональ моста (ротор датчика) выполнена в виде параллельных радиальных стержней, соединенных круглым стержнем - перекла.циной, размещенным на оси датчика. Перекладину охватывает с зазором неподвижная измерительная обмотка. При угловом перемещении ротора происходит разбаланс магнитного моста и в измерительной обмотке наводится ЭДС, связанная -по величине и фазе с величиной и направлением углового перемещения .ротора. При этом диапазон контролируемых перемещений приближается к 360°, а так как измерительная обмотка неподвижна, повышается надежность датчика. 2 ил. и (/ ьэ 4i 01 СХ)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„ i245 7> (51)4 С 01 В 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ДBTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

1 .л E

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3854888/25-28 (22) 15.02.85 (46) 23.07.86. Нюл. № 27 (72) Е,П.Абрамцев (53) 62) 3)7 ° 39.531.71(088.8) (56) Зарипов М.Ф. Преобразователи с распределенными параметрами. М.:

Энергия, 1969, с. 60.

Авторское свидетельство СССР

¹ 461300, кл. G 01 В 7/30, 1975. (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон контролируемых перемещений и надежность трансформаторного датчика угловых перемещений. Датчик представляет собой магнитный мост, ферромагнитные плечи которого образованы двумя перекрестно соединенными и установленными параллельно одна другой соосными незамкнутыми кольцевыми ветвями. На оси симметрии магнитного моста расположена ферромагнитная перемычка между этими ветвями, на которой pëçìåùåíà обмотка возбуждения. Подвижная диагональ моста (ротор датчика) выполнена в виде параллельных радиальных стержней, соединенных круглым стержнем — переклациной, размещенным на оси датчика. Перекладину охватывает с зазором неподвижная измерительная обмотка. При угловом перемещении ротора происходит разбаланс магнитного моста и в измерительной обмотке наводится ЭДС свя- а

Э занная по величине и фазе с величиной и направлением углового перемещения ротора. При этом диапазон контролируемых перемещений приближается к С

360, а так как измерительная обмот° .Ф Ф ка неподвижна, повышается надежность датчика. 2 ил.

1245871

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых перемещений.

Цель изобретения — увеличение диа- Б пазона контролируемых перемещений и повышение надежности путем устранения скользящего контакта и изменения конструкции магнитопровода.

На фиг.1 показан трансформаторный датчик угловых перемещений, общий вид; на фиг.2 — схематическое изображение развернутого на плоскости неподвижного магнитопровода датчика.

Трансформаторный датчик угловых перемещений содержит неподвижный магнитопровод, выполненный в виде двух установленных соосно, параллельно одна другой незамкнутых кольцевых ветвей 1 и 2, соединенных крестооб- 20 разно, и расположенной на его оси 3 .симметрии ферромагнитной перемычки

4 между этими ветвями. л

Выполнение магнитопровода по своей форме похоже на сложенную вдвое цифру восемь. На перемычке 4 размещена обмотка 5 возбуждения, подклю- . иенная к источнику питания перемен30 ного тока (не показан). Соосно с кольцевыми ветвями 1 и 2 магнитопровода установлен с возможностью вра.— щения ферромагнитный П-образный ротор 6, выполненный в виде двух радиальных стержней 7, соединенных перекладиной 8, установленной с возможностью вращения на оси 9 неподвижного магнитопровода, Перекладина

8 имеет форму круглого стержня, коаксиально с которым размещена непод- 40 вижная измерительная обмотка 10, отделенная от него зазором. Радиальные стержни 7 ротора размещены в пространстве между кольцевыми участками

1 и 2..магнитопровода с небольшим 45 воздушным зазором относительно их боковых поверхностей. Стержень перекладин 8 ротора связывается в процессе измерений с объектом контроля.

Датчик работает следующим образом.

Перекрестно соединенные кольцевые ветви 1 и 2 неподвижного магнитопровода совместно с ротором 6 образуют магнитный мост, питаемый от источника магнитного потока, создаваемого обмоткой 5 возбуждения (фиг.2). Ротор 6 представляет собой подвижную диагональ этого моста. При симметричном. положении стержней 7 ферромагнитного ротора б относительно перемычки 4 магнитопровода с обмоткой 5 возбуждения магнитный мост уравновешен, суммарный магнитный поток через его подвижную диагональ (через стержни 7 и перекладину 8) равен нулю и, следовательно, ЭДС, наводимая в измерительной обмотке

10, также равна нулю. Это положение .ротора 6 соответствует исходному положению датчика. При угловом перемещении ротора б,например, вправо от исходного положения отношение длин, а следовательно, и магнитных сопротивлений участков, расположенных соответственно слева и справа от стержня 7, для ветви 1 становятся большим, а для ветви 2 — меньшим исходного значения магнитного сопро— тивления в положении равновесия моста. В результате балансировка магнит-. ного моста нарушается, и через стержни 7 и перекладину 8 ротора 6 начинает протекать магнитный поток разбаланса моста, пропорциональный величине угпового перемещения ротора от исходного положения, При отклонении ротора:в другую сторону от исходного положения фаза магнитного потока разО баланса изменяется на 180

Магнитный поток разбаланса наводит в измерительной обмотке 10 ЭДС, в измерительной обмотке 10 определяют величину и направление углового перемещения ротора 6 и связываемого с HHM B процессе .измерений объекта контроля °

Величина рабочего углового перемещения ротора б ограничена линейными размерами перекрещивающихся участков неподвижного магнитопровода и составляет около +170 . Так как измерительная обмотка датчика неподвижна, и для ее съема с нее измеренного сигнала нет необходимости в использовании скользящих контактов или гибких проводов, повышается надежность датчика, формула изобретения

Транс:форматорный датчик угловых перемещений, содержащий неподвижный магнитопровод с размещенной на нем обмоткой возбуждения, ферромагнитный ротор, выполненный в виде двух радиальных стержней, и охватывающую ро1245871

Фиг. Z

Составитель И.Кислицын

Техред M.Õoäàíè÷ Корректор В.Бутяга

Редактор А.Козориз

Заказ 3985/31

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тор измерительную обмотку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения диапазона контролируемых перемещений и повышения надежности, магнитопровод выполнен в виде двух установленных соосно, параллельно одна другой незамкнутых кольцевых ветвей, соединенных крестообразно, и расположенной на его оси симметрии перемычки между этими ветвями, на которой размещена обмотка воэбужде— ния, ротор выполнен П-образным с перекладиной в виде круглого стержня, установленного с возможностью вращения соосно с магнитопроводом, а измерительная обмотка установлена коаксиально относительно перекладины ротора и отделена от нее зазором.