Обобщённая схема замещения растрового трансформаторного датчика угловых перемещений

На рисунке 2.1 приведена конструктивная схема растрового датчика линейных перемещений , в основе которого: 1-корпус, 2-статор, 3-ротор,

-контактная колодка, 5-измерительные обмотки, 6-подшибники.

Анализ конструктивной схемы позволил составить его обобщённую схему замещения, приведённую на рисунке 2.1.

Преобразователь состоит из подвижного ротора и неподвижного статора. Магнитный поток замыкается через участки магнитопровода с магнитными сопротивлениями и ротора и статора соответственно, рабочий зазор , проводимость которого изменяется при вращении ротора, и магнитное сопротивление утечки через торцевые поверхности статора и ротора.

- магнитодвижущая сила обмотки возбуждения [1].

С помощью обобщённой схемы замещения возможен расчёт различных конструкций датчиков с наружным ротором, при этом требуется перейти к схеме замещения с сосредоточенными параметрами. С целью унификации растровых ДУП при их разработке в качестве ЧЭ для датчиков линейных перемещений использовалась конструкция, приведённая на рисунке 2.2. Схема замещения магнитной цепи в этом случае примет вид, изображённый на рисунке 2.3.

Для поиска связи между параметрами схемы и выходными характеристиками применяем метод контурных токов. Выбираем контуры и направление токов, как показано на рисунке 1.4. При расчёте полагаем, что в каждом контуре схемы течёт свой контурный ток. Для каждого контура составим уравнение по второму закону Кирхгофа. Тогда система уравнений имеет вид:

(2.1)

Рисунок 2.1 - Конструктивная схема растрового датчика угловых перемещений.

Рисунок 2.3 - Схема замещения магнитной цепи растрового ДУП.

Так как в схеме замещения ток в k-ой ветви символизирует магнитный поток в этой ветви , , а ЭДС символизирует МДС - , то выходной сигнал можно представить для схемы замещения (рисунок 2.3) следующим образом:

, (2.2)

где - число витков вторичной обмотки.

Продифференцируем обе части линейных уравнений (2.1). После умножения на , с учётом выражения (2.2) и , получаем:

(2.3)

Запишем систему уравнений (2.3) в матричной форме:

, (2.4)

где [Z] - матрица сопротивлений:

, (2.5)

где ; ;

; ; ;

; ; ;

[е] - матрица выходных ЭДС [F] - матрица МДС

;

Топология схемы и её рабочие режимы полностью определяются матрицами магнитных сопротивлений, МДС и магнитных потоков. Если определитель системы (2.5) [z], то система уравнений имеет единственное решение [28].

Другие стьтьи в тему

Разработка устройства кодирования двухкаскадным способом
Эффективная организация обмена информацией приобретает все большее значение, прежде всего как условие успешной практической деятельности людей. Объем информации, необходимой для нормального функционирования современного общества, растет в соответствии с развитием производстве ...

Разработка системы управления акустической системы 5.1 на микроконтроллере AVR
Микропроцессоры и производные от них - микроконтроллеры - являются широко распространенным и при этом незаметным элементом инфраструктуры современного общества, основанного на электронике и коммуникациях. Исследования, проведенные в 2008 году, показали, что в каждом доме незаметно дл ...