Индуктивный функциональный преобразователь
348998
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Со|се Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетель.тва №
Заявлено 23.11!.1971 (№ 1637170/18-24) М. Кл. 6 06@ 7 26 с присоединением заявки №
Хомитет пс делам изобретений и открытий лри Совете Миниотрбв
СССР
Приоритет
Опубликовано 23.VIII.1972. Бюллетень № 25
Дата опубликования описания 8.IX.1972
УДК 681.335.813(088.8) (м . т - м
-" "- ;АР
lO. Г. Брунштейн, Л. С. ямпольский, В. А. Яхкмопр " .е л Ей
В. А. Таракеико и Г. П. Слаба
Севастопольский приборостроительный институт
Авторы изобретения
Заявитель
ИНДУКТИВНЫЙ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
Изобретение относится к функциональным преобразователям, применяемым в счстно-решающей технике.
Электромагнитные преобразователи с винтовой формой магнитопровода для воспроизведения тригонометрических функциональны;. зависимостей известны.
Известный преооразователь состоит вз валика с двухходовой резьбой и коа, спалhno охватывающей цилиндрической втулк| с такой же резьбой на внутренней поверхности.
Между нитками резьб валика и втулки бифилярно по отношению к их продольным осям уложены электрические обмотки. Две нитки резьбы валика и втулки образуют двухполюсную магнитную систему.
Одна из обмоток преобразователя подключается к источнику переменного тока, со второй снимается электрический сигнал переменного тока, промодулированный по амплитуде и фазе в зависимости от относительного расположения ниток резьбы валика и втулки.
Характеристика преобразования имеет anä периодической функции, близкой к синусоидальной.
Однако в таком преобразователе по периодически изменяющемуся выходному сигналу без учета числа периодов нельзя судить об абсолютной величине входного сигнала, Кроме того, укладка электрической обмотки между ниткамп резьбы втулки связана с сущесгвеннымп технологическими затруднениями.
Предложенный преобразователь позволяет получить периодическую характеристику преобразования с монотонно меняющимися от шага к шагу максимальными значениями |зыходного сигнала, по которым определяются абсолютные значения входного сигнала. При этом втулка преобразователя не имеет эле|.10 трической обмотки, что упрощает конструкцию преобразователя.
Преобразователь состоит из двухходового нарезного валгика с бифилярно уложенной обмоткой между витками резьбы и коаксиально
1S охватывающей его гладкой цилиндрической втулки со сквозными окнами, расположенными равномерно по винтовым линиям с шагом двухходовой резьбы валика.
Принципиальная схема индуктивного функ20 ционального преобразователя изображена на чертеже, где Х вЂ” величина охвата валика втулкой; точками и крестиками показано мгновенное направление тока в электрической обмотке, а стрелкамн — соответствую25 щпе току направления магнитных потоков
Ф| и Ф в неохваченной и охваченной втулкой частях магнитной системы преобразователя.
Ферромагнитный валик 1 с двухходовой резьбой, между нитками которой бифилярно
30 по отношению к его продольной оси уложена
348998
Тираж 406
Изд. № 1158
Заказ 2632/14
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2 электрическая обмотка 2, коаксиально охвачен втулкой 3 из электропроводного немагнитного материала. Обмотка 2 размещена в канавках резьбы валика по всей ее длине.
Обмотка в один провод укладывается сначала в одну канавку, затем возвращается по другой,:снова укладывается в первую и так далее.
Втулка представляет собой полый цилиндр со сквозными фрезерованными окнами 4, равномерно расположенными по винтовым линиям шага двухходовой резьбы валика, Ширина окна соответствует ширине нитки резьбы валика, длина определяется условием жесткости конструкции втулки. Обмотка валика через измеритель тока 5 подключается к источнику переменного тока со стабильным напряжением. Осевая длина втулки равна длине нарезной части валика.
Электрический ток в обмотке валика создает магнитные потоки Фь Ф2, основная часть которых проходит через торцовые поверхности ниток резьбы. Конструкция магнитопровода валика и соответствующая укладка обмотки обеспечивает чередующееся расположение полюсов по длине валика. Магнитные потоки вне ниток резьбы разветвляются на два равных потока, замыкающихся на окружающую его с двух сторон вторую нитку резьбы через магнитопровод валика и воздушные участки. В случае, когда величина охвата втулкой валика не равна нулю и окна втулки расположены напротив ниток резьбы, поток Ф2 проходит через окна втулки и наводит в перемычках между ними как в короткозамкнутых витках электрический ток. При некотором смещении втулки относительно валика меняются условия прохождения магнитного потока через окна втулки, что приводит к уменьшению значения тока в короткозамкнутых витках.
Когда окна расположены напротив канавок резьбы, ток в короткозамкнутых витках минимален.
Перемещение втулки относительно валика приводит к изменению числа окон втулкй, пересекаемых магнитным потоком Фа, и соответственно условий их пересечения этим же потоком. Общее значение токов в короткозамкнутых витках окон определяется величиной относительного расположения окон и ниток резьбы и величиной охвата валика втулкой.
Величина охвата валика втулкой, являющаяся входной величиной, определяет соотно10 шение потоков Ф и Ф2 соответственно в неохваченной и охваченной втулкой частях валика и их результирующее значение, создаваемое током в обмотке валика и токами в короткозамкпутых витках втулки. Потокосцеп15 ление обмотки валика определяет величину противо-э.д. с. о|бмотки и ее ток.
Выходная характеристика индуктивного функционального преобразователя имеет вид периодической синусоидальной функции, мак20 симальные и минимальные значения которой промодулированы в зависимости QT величины охВВТВ валика втулкой. Модуляция минимальных значений происходит за счет изменения величины электрических потерь в материале
25 втулки. При Х=О значение тока в обмотке валика определяется только ее полным сопротивлением, По максимальным и минимальным значе. ниям выходного сигнала индуктивного функ.
30 ционального преобразователя определяют абсолютные значения входной величины Х.
Предмет изобретения
Индуктивный функциональный преобразо35 ватель, содержащий ферромагнитный валик с двухходовой резьбой и бифилярно уложенной в ней электрической обмоткой и коаксиально расположенную относительно валика втулку из электропроводного немагнитного материа40 ла, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности работы устройства, в нем втулка выполнена с одинаковыми сквозными окнами,,размещенными равномерно вдоль винтовых линий с шагом
45 двухходовой резьбы валика.
