Унифицированные электромагнитные преобразователи линейных перемещений с согласованными пространственно-временными характеристиками

• Автор: Курицкий, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Куйбышев
• Количество страниц: 266 c. : ил

Глава I. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ И СТАБИЛЬНОСТИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (ЭПЛП)
1.1. Преобразователи линейных перемещений в системах управления: назначение, особенности эксплуатации, основные требования

1.2. Класрифийщия и сравнительный анализ мето-

• у V ~'4

дов обеспечения инвариантности ЭПЛП к дестабилизирующим факторам

1.3. Метод согласованных пространственно-временных характеристик для построения ЭПЛП
1.4. Выбор базовой конструкции трансформаторного датчика для построения унифицированных ЭПЛП
ВЫВОДЫ
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЭПЛП, СВОЙСТВА И ПОГРЕШНОСТИ МЕТОДА СОГЛАСОВАННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

2.1. Синтез инвариантной структуры ЭПЛП

2.2. Функциональные свойства ЭПЛП

2.3. Анализ погрешностей метода согласованных пространственно-временных характеристик
2.4. Погрешность от временного сдвига напряжений
в каналах ЭПЛП
ШВОЛЫ
Глава 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ, АНАЛИЗ И СИНТЕЗ ФУНКЦИИ
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ДАТЧИКА (ТД)
3.1. Функция преобразования ТД в типовых режимах работы

3.2. Электродинамическая задача расчета поля ТД
и особенности ее решения
3.3. Устойчивый алгоритм расчета параметров ТД
3.4. Анализ нестабильности функции преобразования ТД
3.5. Синтез заданных свойств функции преобразования ТД
ШВОДЫ
Глава 4. АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭПЛП
4.1. Передаточная функция каналов ЭПЛП по электрическому входу
4.2. Анализ устойчивости и качества переходного процесса в каналах ЭПЛП
4.3. Динамическая погрешность ЭПЛП
ШВОДЫ
Глава 5. РАЗРАБОТКА, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭПЛП
5.1. Базовая конструкция унифицированных ТД
5.2. Схемотехническая реализация ЭПЛП
5.3. Экспериментальные исследования датчиков
и ЭПЛП
5.4. Внедрение результатов работы в системах контроля и управления
ШВОДЫ
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ШВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985г.г. и на период до 1990 года" указывается: "Опережающими темпами развивать производство приборов и датчиков систем комплексной автоматизации сложных технологических процессов, агрегатов, машин и оборудования".
Датчики физических величин, занимая место переферийного узла в общей структуре системы управления (СУ), определяют ее точностные, динамические и функциональные свойства или - эффективность. Быстрое развитие СУ увеличило потребность в датчиках, особенно в датчиках линейных перемещений вследствие простоты преобразования большинства физических величин в механическое перемещение.
Наиболее широкую популярность в отечественном и зарубежном приборостроении приобрели дифференциально-трансформаторные датчики линейных перемещений плунжерного типа /147, 152 /, Например, фирма Vatvo (ФРГ) специализируется на выпуске таких датчиков совместно со схемой электроники (Л/Е -5520), обеспечивающей их питание стабилизированным синусоидальным напряжением, синхронное выпрямление и усиление выходного сигнала / 150 /, Среди других фирм, занимающих ведущее положение в производстве трансформаторных датчиков Ш) следует отметить : Sangamo Weston Inc.,
I ttinois Toot Works Inc., yohnson Conirots Inc., An cos Inc. hid., Transducers, Sony BigitoB Instrument.
В последнее время разработан класс ТД с распределенными параметрами наиболее перспективных для использования в качестве унифицированного элемента СУ / 37, 61, 74, 85 /. Основными преимуществами таких ТД являются: высокая линейность преобразования ( 0,05-0,1$) при коэффициенте использования конструкции

только в структуре ЭПШ с малым быстродействием (рисЛ.9). Следовательно, он тоже не представляет интереса, как базовая конструкция для построения унифицированных ЭПШ.
В связи с вышеизложенным, наиболее рациональным и эффективным для построения унифицированных ЭПЛП следует считать использование ТД с подвижными сердечниками (табл.1.1, п.5). Конструкция такого датчика предложена в / 20 /и исследована в / 57 /. Модифицированный вариант ее для использования в ЭПЛП показан на рис.I.II и описан в / 77 /.
Конструкция узла (рис.I.II) состоит из двух одинарных, цилиндрической формы датчиков I и 2, магнитопроводы которых разделены прокладкой 5 и установлены на расстоянии 8 друг от друга. Каждый датчик содержит обмотку возбуждения 3 (4) и вторичную обмотку 6 (7), которая установлена в рабочем зазоре, между средним цилиндром магнитопровода и подвижным сердечником 8 (9). Чувствительный элемент датчиков общий, состоит из двух сердечников 8 и 9, соединенных диэлектрической немагнитной прокладкой 10 на расстоянии С один относительно другого.
Вид ФП датчика определяется многими факторами: геометрическими размерами и взаимным расположением элементов его магнитной цепи, свойствами ферромагнетика, режимом работы, величиной дестабилизирующих факторов и т.п. В связи с этим точный расчет ФП датчика является сложной научной задачей. Необходимость увеличения точности расчета ФП вытекает из принципиальной особенности исследуемого устройства - согласования пространственных характеристик датчиков (ФП) с временными зависимостями их выходных сигналов. Точность согласования определяет точность преобразования всего устройства.
В результате вышеизложенного, для достижения основной цели работы - повышения точности и стабильности ЭПШ с трансформатор-