Анализ и синтез фазовых датчиков механических величин с бегущим магнитным полем для информационно-измерительных и управляющих систем

• Автор: Горячев, Владимир Яковлевич
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 415 с. : ил.

1 Основные концепции развития электромагнитных систем (ЭМС) датчиков параметров линейных и угловых перемещений

1.1 Датчики с распределенными параметрами

1.2 Электромагнитные системы с нониусными и комбинированными сопряжениями растров

1.3 Электромагнитные фазовращатели

1.4 Сравнительный анализ существующих ЭМС измерения механических величин

1.5 ЭМС с бегущим магнитным полем и неоднородным магнитопроводом как средство унификации и улучшения метрологических характеристик ИС механических величин
Выводы

2 Основы теории и способы анализа ЭМС с плоскопараллельным бегущим магнитным полем

2.1 Бегущее магнитное поле в неоднородном распределенном магнитопроводе.

2.2 Принципы построения электромагнитной системы с распределенными параметрами

2.3 Методика определения взаимозависимости электрических и магнитных характеристик распределенной ЭМС
2.4 Основные функции распределения параметров ЭМС с бегущим магнитным полем.

2.5 Особенности анализа магнитопроводов с двухзонной структурой
2.6 Методика определения взаимозависимости электрических и магнитных параметров базовой электромагнитной системы
2.7 Дуальность электрических и магнитных распределенных систем
2.8 Особенности анализа сложнораспределенных редукционных магнитных систем
2.9 Анализ электромагнитной системы с гладким распределением параметров
Выводы
3 Параметры элементов и основные соотношения базовой ЭМС с плоскопараллельным бегущим магнитным полем
3.1 Основные соотношения между электрическими и магнитными величинами базовой ЭМС с бегущим магнитным полем.
3.2 Методика определения электрических параметров равномерно распределенной обмотки
3.3 Методика определения электрических параметров синусной обмотки
3.4 Методика определения электромагнитных параметров косинусной обмотки
3.5 Методика определения электромагнитного взаимодействия обмоток базовой ЭМС.
3.5.1 Методика определения взаимного влияния синусной и

косинусной обмоток при отсутствии шунта в ЭМС
3.5.2 Изменение взаимной индуктивности равномерной и си- 128 нусной обмоток при нарушении однородности магнито-провода
3.5.3 Определение электромагнитного взаимодействия рав- 130 номерной и косинусной обмоток базовой ЭМС с неоднородным магнитопроводом
3.5.4 Определение электромагнитного взаимодействия си- 131 нусной и косинусной обмоток электромагнитной системы с неоднородным магнитопроводом
3.6 Методика определения параметров пассивных сторон
обмоток
3.7 Определение кондуктивных параметров обмоток
3.8 Экспериментальные исследования частотных характе
ристик электрических параметров электромагнитной системы на примере линейного ЭМФ
3.9 Рабочие характеристики линейного ЭМФ с бегущим
плоскопараллельным магнитным полем
3.10 Принципы взаимного преобразования многофазных сие
тем напряжений и намагничивающих сил.
Выводы
4 Свойства элементов, параметров и функций преобразо
вания ИС, синтезированных на основе ЭМС с бегущим магнитным полем
4.1 Схема замещения базовой ЭМС с бегущим плоскопа
раллельным магнитным полем

4. Обоснованная методика проектирования датчиков как элементов ИС практически отсутствует.
5. Теория ЭМС с распределенными параметрами разработана достаточно полно, но в ней отсутствует анализ влияния конструктивных параметров на погрешность ЭМС.
6. Теория ЭМС на основе растровых и нониусных сопряжений практически отсутствует, но разработана методика определения влияния конструктивных параметров на погрешность ИС.
7. Теория классических ЭМФ [9], действие которых основано на изменении взаимного расположения обмоток, базируется на теории асинхронных двигателей, которая не позволяет учесть влияние конструктивных элементов на погрешность ИС.
1.5 ЭМС с бегущим магнитным полем и неоднородным маг-нитопроводом как средство унификации и улучшения метрологических характеристик ИС механических величин
Автором была разработана ЭМС [21], позволившая создать семейство датчиков для измерения параметров как угловых, так и линейных перемещений. Основой ЭМС является использование бегущего магнитного поля и его взаимодействия с неоднородностью магнитопро-вода датчика. Это позволяет не только упростить конструкцию измерительных ЭМФ, преобразующих угловые перемещения в изменение