Вопрос № 1.3. Дифференциально-трансформаторные преобразователи перемещений.

Предназначены для преобразования линейных перемещений в диапазоне от –5 до +5мм в нормализованный выходной сигнал в виде взаимоиндуктивности от –10 до +10мГн.

Н а двух катушках (I и II) намотаны обмотки возбуждения W₁ и W₂ и вторичные обмотки W₃ и W₄. W₁ и W₂ соединены последовательно(синфазно). W₃ и W₄ – встречно(противофазно). Магнитный поток, возникающий при протекании тока по первичной обмотке, создает взаимоиндуктивность М в обмотках W₃ и W₄. А т.к. они включены встречно, то общая взаимоиндуктивность: ;

Величина взаимоиндуктивности зависит от расстояния между катушками I и II и положения плунжера внутри катушек, который связан с чувствительными элементами датчика, который преобразует перемещения. Плунжер выполнен из магнитомягкого железа.

.

Если плунжер находится в среднем положении, то результирующая взаимоиндукция будет рана нулю. Если его поднять, то М₃ увеличится, а М₄ уменьшится, и наоборот при опускании. Возникает разностный сигнал:

Линейная статическая характеристика. Угол ее наклона (чувствительность) можно изменять, меняя расстояние между катушками.

Класс точности 0,5.

Ф ерродинамические преобразователи.

Предназначены для преобразования угловых перемещений в нормализованный сигнал в виде взаимноиндуктивности от –10 до +10мГн.

1 – магнитопровод

2 – сердечник.

3 – рамка

4 – вывод с рамки

5 – неподвижный плунжер

6 – зазор

7 – подвижный плунжер (с помощью него меняют

чувствительность)

N – магнитная нейтраль

Wв – обмотка возбуждения;

Wс – обмотка смещения; Wр – рамка.

В зазоре между полюсным наконечником может поворачиваться рамка, которая связана с чувствительным элементом. В одной части намотана обмотка возбуждения W_В, а также обмотка смещения W_C.

Магнитный поток, возникающий при протекании тока по обмотке W_В создает взаимоиндуктивность в обмотке W_Р. Взаимоиндуктивность в рамке будет зависеть от угла поворота относительно магнитной нейтрали N.

; где Мн – номинальная взаимоиндуктивность (при мах α)

Обмотка смещения (Wс) может включаться последовательно с обмоткой рамки (W_Р) синфазно или противофазно.

- в обмотке смещения , где k – коэффициент трансформации.

Общая взаимоиндуктивность:

Рамка связана с чувствительным элементом. Будем поворачивать рамку и получим ЭДС на выходе:

Статическая характеристика k = 1 – Wс в фазе

k = 0 – Wс не подключена

k = -1 – Wс в противофазе

Класс точности 0,5.

Преобразователи типов ПФ и ПД включают в цепи следящего астатического уравновешивания.

П ри перемещении плунжера возникает сигнал Е1 и если он не равен Е2, на вход усилителя поступает сигнал ∆Е = Е1 – Е2

и РД перемещает рамку до того момента, пока ∆Е не станет = 0.

Одновременно перемещается стрелка.