Функциональный преобразователь перемещения в фазу выходного сигнала

ОП И АНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советекии

Социалистических

Республик (»)543953 (61) Дополнительное к авт. свид-ву№ 399878

/ (22) Заявлено 11.07.75 (21) 2156073/24 (51) М. Кл.е

G 06 Q 7/26 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР

ho делам изооретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано25.01.77.Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 21,03,78 (53) УДК 681,335 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.Ф. Зарипов, О. Турабов, М.А. Ураксеев, В.Я. Лукьянов и Г.Г. Исмагилова (7 ) Заяви ели Башкирский филиал АН СССР и Уфимский авиационный инсти1у1 им. Серго Орджоникидзе (54) ФУHKUHOHAJIbHbIA ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В ФАЗУ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в функциональных бесконтактных устройствах с выходной Э.Q.Ñ., амплитуда которой неизменна, а фаза изменяется пропорциональ- 5 но перемещению подвижной части.

Известен функциональный преобразователь перемещения в фазу выходного сигнала по . основному авт.св. № 399878 (1), В этом преобразователе при отсутствии l0 входного сигнала на выходе имеется сигнал, обусловленный наличием постоянной состав ляющей. Это, в свою очередь, ведет к сни- жению точности работы преобразоватеЛя.

Uem изобретения — повышение точности преобразования путем компенсации постоян-. ной составляющей выходного сигнала.

Это достигается тем, что магнитопровод преобразователя дополнительно снабжен дву- 20 мя С-образными ферромагнитными стержня ми, располсженными симметрично относитель но стержней магнитопровода, на основаниях

С-образных стержней размещены дополнитель,ные обмотки, подключенные параллельно к 25 дополнительному источнику переменного то ка.

На чертеже изображен функциональна )й преобразователь перемещения выходного сигнала.

Преобразователь содержит 0-образный .магнитопровод 1 с двумя зазорами, плоскую обмотку 2, расположенную на магнитопроводе, подвижный экран 3 и два элемента

Холла 4, 5, расположенные в зазорах мат нитопровода, выходы которых соединены последовательно с фазоврашающими цепочками

6, 7, два С-образных ферромагнитных стерск1 ня 8, 9, расположенных симметрично отно- сительно стержней магнитопровода с допоп нитепьными обмотками 10, 11 на основане1 ях С-образных стержней, подключенными параллельно к дополнительному источнику переменного тока 1 2.

Преобразователь работает следующим oQ разом.

При питании переменным током .3 . плос кая обмотка возбуждения 2 создает магнит ные потоки Ф и Ф, которые замыкаются

543953 (7) хссах — 0,5й х к„„ !

cos u)k холл Ф + (B) " !! — 0,5 й. х км

Г(ринимая во внимание

1 вв =хс 1 (=(— „ HJIH условие, что (dCA=i (9) 3 по обе стороны экрана 3 по путям! рокезайь ным на чертеже пунктирными линиями.

Амплитудные значения этих потоков определяются из выражения с учетом изменения по синусэидальному закону (5 =g - Д „„х /g

Оф rJ!. удельной магнитной прБводимости воздушных зазоров на пути магнитного по-. тока Ф. х х

la *"в иxJ I3Ьх =дв%з(ив " „05 xtdx; () о к,-х XM-Л во, в xJI!dx=dxxxxJg двюx — Ов.вЬХ I(I о о "м где (в — амплитуда синусоидального тока возбуждения;

Ю вЂ” число витков обмотки возбужв дения; х — максимальные и текушие значим! ния координаты перемещения подвижной части;

20 — удельная магнитная проводимость воздушного зазора.

В результате преобразования имеют м !в, g "м 0,5, (в) га= В ВЬМ P,5II. В ВаМ Qga

Эти выражения содержат постоянную ЗО составлЯюшУю в Wq g (Хм/(,5 Il) величина которой не зависит от положения экрана 3.

Для компенсации постоянной составляюшей магнитного потока используются два

С-обрезных ферромагнитных стержня 8, S, расположенные симметрично относительно стержней магнитопровода 1 с дополнитель- ными обмотками 10, 11 на основании Собразных стержней, подключенными параллельно к дополнительному источнику переменного тока 12.

Потоки Ф и Ф; создаваемые дополни тельными обмотками 10, 11, направлены соответственно навстречу потокам Ф и Ф

Причем величина потоков Ф и Ф„не зависит от положения экрана 3.

Подбирая соответствующее число виткоц дополнительных, обмоток 10, 11 и напряж - 50 ние U, добиваются компенсации постов 1 янной составляющей потока-1 ЖВ g в

При этом амплитудные значения резуль-. тируюших потоков, пересекающих элементы ,Холла 4, 5, находятся как 55 рррр Р2а 4а в ЭЫм О,Ы Хм Е!

При пересечении потоками Ц! и ср

1>1а Р2a элементов Холла 4, 5 с фазоврашаюшими цепочками 6 и 7 на выходе последних появляются сигналы

U<- "" " Вм ъй„Х,. К„Э„, Л+ы сввв g p

Як,„„„О,Ы переписывают выражения (7) и (8) с учетом выражения (9) — . вам=в ь ! 2

Bd!!xt cos О,ga, ((p)

5KOAAol (5!

cogu>t Sdrr„— О,5е. (сс) h0AAOIO5 м

Суммарное напряжение на выходе преобразователя 4=(+14 Кл х ь!! « Кг Х), (Z)

К

К я. гав Н - — . в Л.Яа XOAAOI

0,5й Х Х! м

К - коэффициент, увеличиваюший геомет1. рические размеры и тип элемента

Холле;

Д„- ток питания датчика Холла, неизменно по модулю и имеет фазу, пропор+ циональную перемешению.

Использование двух С-образных ферромагнитных стержней 8, 9 с дополнительнььми 10, 11 обмотками на основаниях, пит }емыми от регулируемого дополнительного источника переменного. тока 12, для ком-. пенсации постоянной составляющей выходного сигнала ведет к увеличению точности, а также к повышению чувствительности по сравнению.с прототипом, благодаря чему расширяется область применения функционального преобразователя.

Формула изобретения

Функциональный преобразова гель переме. щения в фазу выходного сигнала по авторскому свидетельству М 399878; о т л и- .

543953 ф !

Составитель А. Шелипова

Редактор Г. Киселева Техред М. Левицкая Корректор С. Шекмар,Заказ 755/65 ТиРаж 818 Подписное

UHHHgH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5,Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ч а ю шийся тем, что, с целькт повьпфения точности преобразования магнитопровод .преобразователя дополнительно снабжен дву .мя С-образными ферромагhHTHbIMB стержня+ ми, расиоложенными симметрично относительно стержней магнитопровода, на основаниях С-образных стержней размешены даполнительные обмотки, подключенные парал» лельно к дополнительному источнику переменного тока.

Источники информации, принятые во вни- мание при экспертизе:

1. Авт. свид. СССР % 399878, М.Кл (ô 06 Яг 7/26, 1973 (прототип).