4.2.Дифференциально-трансформатные преобразователи

Дифференциально-трансформаторные преобразователи приедназначены для преобразования линейного перемещения сердечника в выходной электрический сигнал. Переменный параметр у этих преобразователей – значение взаимной индуктивности между обмотками. Их широко используют в первичных приборах (манометрах, дифманометрах и др.) в качестве передающих и во вторичных приборах в качестве компенсирующих элементов.

4.2.1. Неунифицированные дифференциально-трансформаторный преобразователь.

Д ифференциально-трансформаторный преобразователь (ДТП) (рис. 2) состоит из двух секций первичной обмотки 3, намотанных согласно, двух секций 1 и 2 вторичной (выходной) обмотки, включенных встречно, и подвижного сердечника 4. Сердечник передающего преобразователя соединен с чувствительным элементом первичного прибора, а сердечник компенсирующего преобразователя, устанавливаемого во вторичном приборе, кинематически связан через рычаг и профилированный кулачок с валом реверсивного асинхронного двигателя. Создаваемый первичной обмоткой преобразователя магнитный поток индуктирует в секциях выходной обмотки ЭДС е₁ и е₂ , значения которых зависят от тока питания обмотки І, частоты тока и взаимных индуктивностей М₁ и М₂ между секциями 1 и 2 и первичной обмоткой. М₁ и М₂ равны между собой при сердечника 4. При перемещении сердечника вверх из среднего положения значение М₁ увеличивается, а М₂ уменьшается, при перемещении вниз из среднего положения М₁ уменьшается, а М₂ увеличивается. Так как секция 1 и 2 включены встречно, то взаимную индуктивность М=М₁-М₂ между выходной и первичной обмотками в зависимости от положения сердечника рассчитывают по формуле: , где М_н – номинальное (максимальное) значение модуля взаимной индуктивности, соответствующее полному (номинальному) рабочему ходу сердечника из среднего положения Х_н; Х - перемещение сердечника от нейтрали; ϕ – аргумент вектора взаимной индуктивности. На рис. 3 показана зависимость значения взаимной индуктивности М от относительного перемещения сердечника Х/Х_н . Значение выходной ЭДС Е ДТП вычисляют по формуле , (2) где J – ток питания первичной обмотки преобразователя, А; ω=2πf, f – часть тока питания, Гц. Неунифицированные ДТП используют в показывающих вторичных автоматических приборах типа ДП с вращающимся цилиндрическим циферблатом типа ЭИВ, в показывающих и самопишущих миниатюрных типа ДСП, малогабаритных типа ДС, в показывающих и самопишущих типа ЭПИД. Рассмотренные ДТП не взаимозаменяемы и измерительные комплекты, состоящие из первичных приборов с такими преобразователями и указанных вторичных приборов, требуют индивидуальной градуировки.

4.2.2. Унифицированные фифференциально-трансформаторные преобразователи.

Унифицированные взаимозаменяемые ДТП разработаны и освоены московским приборостроительным заводом "Манометр". На рис.4 показана электрическая схема такого ДТП. Катушка преобразователя состоит из двух секций первичной обмотки 3, намотанной согласно и двух секций 1 и 2 вторичной (выходной) обмотки, намотанных встречно. К выходной обмотке подключен делитель, содержащий регулируемый резистор R1 и постоянный резистор R2. Внутри канала катушки находтся сердечник 4 из стали соедененный с чувствительным элементом первичного прибора. Взаимозаменяемые ДТП имеют модификацию ДТП-1, ДТП-2 и ДТП-3 с нормативным рабочим ходом сердечника из среднего положения 1,6; 2,5 и 4мм соответственно. Дефференциально-трансформаторные преобразователи модификации ДТП-4 с номинальным ходом сердечника 4 мм устанавливаются во вторичных приборах. Они устроены ходом сердечника 4 мм устанавливаются во вторичных приборах. Они устроены аналогично с передающими во вторичных приборах. Они устроены аналогично с передающими и снабжены дополнительной третьей обмоткой Д0 с подключенным к ней регулирующим резистором R3 для корректировки нуля измерительного комплекта по шкале вторичного прибора (рис. 5).

Обмотки и сопротивления резисторов делителя передающих (ДТП-1, ДТП-2, ДТП-3) и компенсанционого (ДТП-4) преобразователей выбраны так, что их характеристики при токе питания 125 мА и частоте 50 Гц (напряжение 12 В) одинаковы. Номинальное значение взаимное индуктивности между выходной цепью и первичной обмоткой для всех модификаций взаимозаменяемых ДТП принято равным 10 мГ. Зависимость между значением взаимной индуктивности M и относительным перемещением сердечника X/X_н взаимозаменяемого ДТП показана на рис.6. Преобразователи ДТП-4 используют во взаимозаменяемых вторичных приборах, показывающих и самопишущих типа КСД2, в показывающих типа КПД1, КВД1 и других приборах типа КСД.