Расчет датчика перемещения

Датчик перемещения - это элемент информационно-измерительной цепи, осуществляющий преобразование линейных или угловых перемещений в пропорциональные им электрические сигналы.

Индукция в рабочем пространстве датчика

Фр=BS

Где :- площадь зазора обмотки

Для обмоток возбуждения

Фр = 0,15*5*10-6 = 0.75*10-6 Вб

Найдем проводимость в кольцевом зазоре и проводимость утечки.

G = μ0* (h*2*p)/ln(R/r) = 1.256*10-6* 1.4*10-3*6,28/ln(5/4.5)=110*10-9 (См)

Gy = 1.256*10-6* 5*4.5*10-3/1 = 28.26*10-9

Определим значение магнитного потока и индукции в магнитопроводе.

Ф = ФP (1+ Gy /G) = 0.75∙10-6∙ (1+28.25/110) = 0,94∙10-6 Вб

В = Ф/S = 0.94 Тл

I1W1= (Ф∙l)/(S∙ma) + (2∙ ФP ∙d)/( SP ∙mo) = 0.94*10-6*10-3/(1*10-6∙1.1*10-6)+(2∙0,75*10-6∙1*10-3)/(6*10-6∙1,256∙10-6) = 1053

Найдем величину полных потерь в стали магнитопровода. Магнитопровод изготовлен из сплава 79 НМ.

Рс = рс*М = 2*4*10-3=8*10-3

Определим величину тока холостого хода в обмотке возбуждения. ЭДС самоиндукции примем равной 0,6 от напряжения питания - E1=0,6*40=24 B.

I1=√2*Pc/E1 =√2*8*10-3 /24=0,47 A

Найдем требуемое число витков обмотки возбуждения.

W1= E1/(4,44∙f∙Ф)=24/(4,44∙0.94∙10-6∙1000 )= 5750

Найдем максимальное количество располагаемых витков. Коэффициент заполнения примем равным 0,6. Диаметр провода обмотки с изоляцией возьмем равным 0,07 мм.

W1max=4∙ KЗ ∙[S1]/p∙d12=(4∙0,6∙57)/(3,14∙49∙10-4)=8890

Как видно, требуемое число витков обмотки катушки возбуждения не превышает максимального их количества.

Найдем величину тока в обмотке.

I1 = 1053/5750 = 0,183 A

В соответствии с допускаемой величиной плотности тока проверим провод обмотки возбуждения на перегрев.

D ³ 4∙ I1/(p∙d12 ) = 4∙0,183/(3,14∙49∙10-4) = 87 А/мм2

Допускаемое значение плотности тока, с учетом того, что провод обмоток изготовлен из меди, а также того, что обмотки погружены в непроводящую жидкость марки БЛП составит 80 - 100 А / мм². Таким образом, найденное значение полностью удовлетворяет заданному условию.

Найдем активное сопротивление обмотки возбуждения, считая диаметр провода обмотки возбуждения без изоляции равным 0,04 мм.

R1 = (4∙W∙r∙ lcp) / (p∙d12)=(4∙1054∙23∙10-4∙1.7∙10-2) / (3,14∙16∙10-4) = 32.8 Ом

Определим величину полного напряжения на обмотке возбуждения.

U1 = E1 + R1 ∙ l1 = 24 + 32.8∙0,183 = 30 B

Найдем максимально допустимое число витков сигнальной обмотки. Провод сигнальной обмотки имеет диаметр 0,15 мм.

W2max =(4∙ KЗ∙[S2])/p∙d22 =(4∙0,6∙23)/(3,14∙22,5∙10-3)= 78

Определяем число витков сигнальной обмотки из условия обеспечения требуемой чувствительности датчика перемещения.

W2=( KДП ∙j)/(4,44∙ Фр∙f)=(0,1∙1.2)/(4,44∙0,75∙10-6∙1000) = 36

Другие стьтьи в тему

Разработка алгоритмов работы и оценка информационных характеристик системы передачи информации
Как известно, все процессы, которые происходят в окружающем мире, в том числе и на производстве, связаны с информацией - её получением, обработкой, хранением, передачей и отображением. В дисциплине «информационные основы электронной техники» понятие «информация» является одной из осно ...

Расчет импульсного преобразователя сетевого напряжения
На рисунке 1.1 приведена структурная схема повышающего преобразователя напряжения на микросхеме KP1156EУ5. Рисунок 1.1- Структурная схема повышающего преобразователя напряжения на микросхеме KP1156EУ5 Структурная схема приведенного устройства состоит из входного ...