SU1677505A1

SU1677505A1 - Angular motion transducer

Info

Publication number: SU1677505A1
Application number: SU894738195A
Authority: SU
Inventors: Евгений Степанович Агафонов
Original assignee: Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике. Цель - сокращение длительности и упрощение настройки и регулировани чувствительности преобразовател угловых перемещений. Преобразо- ватель содержит Ф-образный магнитопровод 1, на центральном стержне 2 которого размещена первична обмотка 3, а на полукольцевых боковых стержн х 4 размещены вторичные обмотки 5, соединенные последовательно-встречно. Боковые стержни 4 выполнены в виде заглушенных с обоих концов полых упругих трубок 6, заполненных ферромагнитной жидкостью 7. Каждый боковой стержень 4 снабжен механизмом 8 изменени давлени жидкости 7 в полост х упругих трубок 6. В магнитопроводе 1 выполнен зазор 11, в котором размещен своим периферийным участком ферромагнитный корь, выполненный в виде полого цилиндра 12 со сквозной щелью 13 в его стенке, имеющей форму одного витка винтовой линии . Механизм 8 изменени давлени выполнен в виде цилиндра 9 с поршнем 10, вход щим в полость упругих трубок 6. 1 ил. 10 &amp; Ё Os VI VI ел о елThis invention relates to a measurement technique. The goal is to reduce the duration and simplify the adjustment and adjustment of the sensitivity of the angular displacement transducer. The converter contains a F-shaped magnetic core 1, on the central rod 2 of which the primary winding 3 is placed, and on the semi-ring side rods x 4 there are secondary windings 5 connected in series to the opposite side. The side rods 4 are made in the form of hollow elastic tubes 6 filled at both ends filled with ferromagnetic fluid 7. Each side rod 4 is provided with a mechanism 8 for changing the pressure of fluid 7 in the cavities of the elastic tubes 6. In the magnetic core 1 there is a gap 11 in which its peripheral ferromagnetic measles in the area, made in the form of a hollow cylinder 12 with a through slot 13 in its wall having the shape of a single turn of the helix. The pressure change mechanism 8 is made in the form of a cylinder 9 with a piston 10 entering the cavity of the elastic tubes 6. 1 sludge. 10 &amp; Yo os vi vi ate about

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени угловых перемещений объектов.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure angular movements of objects.

Цель изобретени - сокращение длительности и упрощение настройки и регулировани чувствительности преобразовател угловых перемещений посредством плавного регулировани величи- ны воздушных зазоров в его магнитопроводе.The purpose of the invention is to reduce the duration and simplify the adjustment and adjustment of the sensitivity of the angular displacement transducer by smoothly adjusting the size of the air gaps in its magnetic core.

На чертеже представлен преобразователь угловых перемещений, общий вид.The drawing shows the transducer of angular displacements, a general view.

Преобразователь угловых перемещений содержит неподвижный Ф-образный магнитопровод 1, на центральном стержне 2 которого размещена первична обмотка 3 возбуждени . На боковых стержн х 4, имеющих полукольцевую форму, размещены вторичные обмотки 5. Первична обмотка 3 подключена к источнику питани переменного тока (не показан), а вторичные обмотки 5 соединены последовательно-встречно и подключены к измерительной схеме (не показана ). Боковые стержни 4 полуко ьцевой формы выполнены в виде заглушенных с обоих концов полых упругих трубок 6 из ферромагнитного материала, заполненных ферромагнитной жидкостью 7, котора представл ет собой коллоидный раствор частиц магнитного материала (например, железа , кобальта, магнетита, феррита и т.п.) в диэлектрической жидкости-носителе, например в масле. Кажда частица представл ет собой .магнитный домен размером см. Объемна концентраци частиц составл ет 60-80%, Каждый боковой стержень 4 снабжен механизмом 8 изменени давлени жидкости в полост х упругих трубок 6, который выполнен в виде цилиндра 9 с поршнем 10, вход щим в полость этих трубок. Механизмы 8 изменени давлени жидкости установлены на боковых стержн х с сохранением герметичности полостей упругих трубок 6. В магнитопроводе 1 выполнен зазор 11 между его центральным 2 и боковыми 4 стержн ми, в котором размещен своим периферийным участком ферромагнитный корь, выполненный в виде полого цилиндра 12 со сквозной щелью 13 на его поверхности в форме одного витка винтовой линии. Ось 14 вращени полого цилиндра 12 перпендикул рна оси 15 симметрии неподвижного магнитол ровода 1.The angular displacement transducer contains a stationary F-shaped magnetic circuit 1, on the central rod 2 of which the primary excitation winding 3 is located. Secondary windings 5 are placed on the side rods 4 having a semi-circular shape. Primary winding 3 is connected to an AC power source (not shown), and secondary windings 5 are connected in series to each other and connected to a measuring circuit (not shown). The side rods 4 of semi-circular shape are made up of hollow elastic tubes 6 made of ferromagnetic material filled at both ends and filled with ferromagnetic fluid 7, which is a colloidal solution of particles of magnetic material (for example, iron, cobalt, magnetite, ferrite, etc.). ) in a dielectric carrier fluid, for example in oil. Each particle is a magnetic domain. Size cm. The volumetric concentration of particles is 60-80%. Each side rod 4 is provided with a mechanism 8 for changing the fluid pressure in the cavities of the elastic tubes 6, which is made in the form of a cylinder 9 with a piston 10 entering into the cavity of these tubes. The mechanisms 8 for changing the pressure of the liquid are installed on the side rods while maintaining the tightness of the cavities of the elastic tubes 6. In the magnetic core 1 there is a gap 11 between its central 2 and side 4 rods, in which ferromagnetic measles arranged in the form of a hollow cylinder 12 a through slot 13 on its surface in the form of a single turn of the helix. The axis of rotation 14 of the hollow cylinder 12 is perpendicular to the axis 15 of the symmetry of the fixed rotor 1.

Преобразователь угловых перемещений работает следующим образом.The transducer of angular displacements works as follows.

После установки преобразовател на объект и подключени его к источнику питани и измерительной схеме производитс настройка преобразователи дл компенсации начального выходного сигнала а нулевом положении кор , указанном на чертеже . Настройка производитс механизмами 8 изменени давлени жидкости 7 в полост х упругих трубок 6. При вворачиванииAfter the converter is installed on the object and connected to the power source and the measuring circuit, the transducers are adjusted to compensate for the initial output signal at the zero position of the core indicated in the drawing. The adjustment is carried out by mechanisms 8 for changing the pressure of the liquid 7 in the cavities of the elastic tubes 6. When screwing

поршн 10 в полость трубки 6 в ней создаетс избыточное давление, под действием которого свободный конец стержн 4 отходит от торцовой поверхности цилиндра 12, увеличива зазор между ними. Увеличениеthe piston 10 into the cavity of the tube 6 in it creates an overpressure, under the action of which the free end of the rod 4 moves away from the end surface of the cylinder 12, increasing the gap between them. Increase

0 этого зазора приводит к уменьшению магнитного потока через этот стержень, что приводит к выравниванию ЭДС на вторичных обмотках 5 и получению нулевого сигнала на выходе преобразовател .0 of this gap leads to a decrease in the magnetic flux through this rod, which leads to the alignment of the emf on the secondary windings 5 and to obtain a zero signal at the output of the converter.

5 Уменьшение зазора (при выведении поршн 10 из полости) приводит к увеличению магнитного потока через соответствующий боковой стержень 4 магнитопровода и увеличению ЭДС размещенной на нем вторич0 ной обмотки 5. При одновременном перемещении поршней 10 в одну и ту же сторону зазоры измен ютс под обоими стержн ми 4, позвол механическим путем регулировать (подстраивать) чувствитель5 ность преобразовател угловых перемещений . После настройки и регулировани чувствительности магнитные потоки, создаваемые первичной обмоткой 3 в боковых стержн х 4, в исходном положении кор 5 Reducing the gap (when removing the piston 10 from the cavity) leads to an increase in the magnetic flux through the corresponding side rod 4 of the magnetic circuit and an increase in the EMF of the secondary winding 5 placed on it. As the pistons 10 move simultaneously to the same side, the gaps change under both rods 4, allowing mechanically to adjust (adjust) the sensitivity of the angular displacement transducer. After tuning and adjusting the sensitivity, the magnetic fluxes generated by the primary winding 3 in the side rods x 4 are in the initial position of the core

0 равны. Соответственно равны и ЭДС, наводимые во вторичных обмотках 5 преобразовател . Поэтому сигнал на его выходе равен нулю, что соответствует начальному нулевому положению кор и св занного с «им0 are equal. The emf induced in the secondary windings 5 of the converter are also equal, respectively. Therefore, the signal at its output is zero, which corresponds to the initial zero position of the core and associated with

5 объекта. При повороте кор вокруг оси 14 щель 13 на его поверхности перемещаетс параллельно самой себе, площади зазоров под стержнем 2 измен ютс , поэтому измен ютс У ЕРДИЧИНЫ магнитных потоков, про0 ход щих через боковые стержни 4, так как один из них увеличиваетс , а другой - уменьшаетс . Это приводит к по влению на выходе преобразовател сигнала, измен ющегос линейно пропорционально углу по5 ворота кор . Фаза выходного сигнала указывает направление перемещени кор - цилиндра 12 и, соответственно, объекта.5 objects. When the core rotates around the axis 14, the slit 13 on its surface moves parallel to itself, the areas of the gaps under the rod 2 change, therefore they change. At the ERDICINE, the magnetic flux passing through the side rods 4, as one of them increases and the other decreases. This leads to the appearance at the output of a signal converter, which varies linearly in proportion to the angle of position of the gate box. The phase of the output signal indicates the direction of movement of the core - cylinder 12 and, accordingly, of the object.

Выполнение боковых стержней магнитопровода в виде полых упругих трубок, за0 полненных ферромагнитной жидкостью и снабженных механизмами изменени давлени жидкости, позвол ет значительно упроститьпроцесснастройки преобразовател угловых перемещений приThe implementation of the side rods of the magnetic circuit in the form of hollow elastic tubes filled with ferromagnetic fluid and equipped with mechanisms for varying the pressure of the fluid significantly simplifies the process of tuning the angular displacement transducer at

Claims

5 compensation of the initial output signal of the converter, as well as reduce the setup time at least 3-15 times. Claims of invention Angular displacement transducer. containing a F-shaped magnetic core with a gap between the central and side rods, the primary winding placed on the central rod, placed on the side rods and connected in series to the secondary secondary windings and installed in the magnetic core gap with the possibility of rotation around an axis perpendicular to the axis of symmetry of the magnetic core, ferromagnetic measles, made in the form of a hollow cylinder

Pa with a through slot in the form of a single turn of the helix on its surface, in order to reduce the duration and simplify the adjustment and adjustment of sensitivity, each side core of the magnetic circuit is made in the form of a deaf a hollow elastic tube filled with a ferromagnetic fluid and equipped with a mechanism for measuring the pressure of the fluid in it.