152391. lajstromszámú szabadalom • Mechanikus elmozdulás függvényében elektromos jelet szolgáltató távadó készülék
152391 3 4 egyenáramú elektromos jel segítségével távadó készülék, amelynek példakénti kivitele két, mechanikus elmozdulással változtatott légrésekkel, valamint gerjesztő és kompenzáló tekercsekkel ellátott ferromágneses kört és mágneses-elektromos jelátalakítót tartalmaz. A két ferromágneses körnek egy közös szakasza van és a légréseket a mechanikus elmozdulás egymással ellentétes értelemben változtatja. A gerjesztő tekercsekben gerjesztő egyenáram folyik olyan irányban, hogy az említett közös szakaszban a gerjesztő tekercsek fluxusa egymással ellentétes irányú. A mágneses-elektromos jelátalakító az említett közös szakaszba van beiktatva és a kimenő egyenáram átfolyik a kompenzáló tekercseken olyan irányban, hogy a kompenzáló tekercsek fluxusa az említett közös szakaszban megegyező, de a változó légrések hatására előálló fluxusváltozást csökkentő irányú legyen. A mágneses-elektromos jelátalakító kimenő egyenárama a találmány tárgyát képező távadó készülék kimenő jele. A mágneses körök közös szakaszába beiktatott mágneses-elektromos jelátalakító működhet a fizikából közismert Hali-hatás, vagy magnetoresistív hatás, vagy más, a mágneses térnek elektromos áramra közvetlenül vagy közvetve gyakorolt hatása alapján. Ha az alkalmazott mágneses-elektromos jelátalakító kimenő jelszintje az adott feladathoz nem illeszkedik, akkor a mágneses-elektromos jelátalakító kimenőjele nem közvetlenül, hanem elektronikus erősítővel felerősítve állítja elő a kompenzáló tekercsek áramát és a kimenőjelet. A találmány tárgyát képező távadó készülék ismertetett kiviteli módjánál a távadó kimenőárama arányos a mechanikus elmozdulás és a gerjesztőtekercseken átfolyó gerjesztő egyenáram szorzatával. A mérés és szabályozástechnikai alkalmazásoknál gyakori feladat, hogy a távadó kimenőjelét egy másik információ szerint korrigálni keli. Ez a feladat a leírt ismertetésen alapuló kiviteli módozatnál a gerjesztőáram változtatásával egyszerűen véghezvihető. A találmány tárgyát képező készülék egy további célszerű kiviteli alakját az jellemzi, hogy a gerjesztő tekercsek és gerjesztő egyenáram helyett mindkét mágneses körbe állandó mágnes van beiktatva olyan polaritással, hogy az általuk létrehozott fluxus a mágneses körök közös szakaszában egymással ellentétes legyen. Ez a kiviteli alak akkor előnyös, ha a találmány tárgyát képező készülék kimenőjelét nem szükséges egy másik információ szerint korrigálni, ezért a mágneses körök gerjesztése állandó kell, hogy legyen. A találmány tárgyát képező készülék ismét egy további célszerű kiviteli alakját az jellemzi, hogy a mágneses-elektromos jelátalakító kimenőárama nem közvetlenül, hanem nem lineáris karakterisztikájú elem közbeiktatásával folyik át a kompenzáló tekercseken. Ez a kiviteli alak akkor előnyös, ha a kimenőjel és a mechanikus elmozdulás között nemlineáris függvénykapcsolat kialakítása célszerű. A kimenőjel és a kompenzáló tekercs közé kapcsolt elem karakterisztikája a kívánt nemlineáris függvénykapcsolat inverz függvényének megfelelő kell, hogy legyen. Ezáltal a pontatlanul megvalósítható végtelen kezdeti meredekségű négyzetgyökös függvénykapcsolat — amely ipari alkalmazásoknál különösen gyakran fordul elő — külön elektronikus erősítő felhasználása-nélkül, nagy pontossággal megvalósítható. Az 1. és 2. ábrán látható a találmány tárgyát képező útkompenzációs távadó egy példaképpeni kiviteli alakja. Az 1. ábra a készüléket szimmetria síkjában elmetszve ábrázolja és azt az esetet tünteti fel, amikor az alkalmazott mágneses-villamos jelátalakító Hali-hatás alapján működő félvezető lapka és a készülék elektronikus erősítőt tartalmaz. A távadö elektromos elvi kapcsolási vázlatát a 2. ábra mutatja. A távadó két mágneses köre az 1 hengeres járomból, a 2 és 3 sarukból, 4 mozgó vasmagból, és 5 közös szakaszból áll. A mágnesköröket a sorbakötött 6 és 7 tekercsekben folyó állandó gerjesztő Ig egyenáram, valamint a sorbakötött 8 és 9 tekercsekben folyó kompenzáló 1^ egyenáram gerjeszti. A tekercsekben folyó áramok iránya olyan, hogy a 6 tekercs által létrehozott 0e fluxus az 5 közös szakaszban ellentétes irányú a 7 tekercs által létrehozott 07 fluxussal, míg a 8 tekercs által létrehozott 08 fluxus iránya az 5 közös szakaszban megegyezik a 9 tekercs által létrehozott 09 fluxussal. Az 5 közös szakaszba beiktatott 10 mágneses-elektromos jelátalakító az 5 közös szakaszban levő eredő mágneses fluxussal arányos elektromos jelet ad az elektronikus 11 erősítő bemenetére, amely erősítő kimenő I& egyenárama átfolyik a 8 és 9 tekercseken és az 5 közös szakaszban olyan irányú mágneses fluxust hoz létre, amely a 10 mágneses-elektromos jelátalakító helyén az eredő fluxust csökkenteni igyekszik. Ugyanezen Ifc egyenáram átfolyik a terhelő 12 ellenálláson is és létrehozza a távadó kimenőjelét. A mágneses körök szimmetrikus elrendezése esetén a 4 mozgó vasmag 1. ábrán feltüntetett középső helyzeténél az 5 közös szakaszban a 6 és 7 tekercsek 06 és 0 7 fluxusainak eredője zérus. A 2. ábrán feltüntetett elvi kapcsolás, valamint az elemek ismertetett elrendezése sze~ rint ekkor a 8 és 9 tekercsek fluxusa is zérus kell hogy legyen, ami csak úgy lehetséges, ha az elektronikus 11 erősítő kimenő I& egyenárama zérus értékű. A 4 mozgó vasmagot a 13 nem mágnesezhető anyagból készült rudazattal a nyíl irányába elmozdítva a 06 és 07 fluxusok eredője az 5 közös szakaszban nem lesz zérus, ezért a 10 mágneses-elektromos jelátalakító olyan értelemben vezérli az elektronikus 11 erősítőt, hogy annak kimenő \% egyenárama által létrehozott 08 és 0 9 fluxusok eredője közel akkora és ellentétes irányú legyen mint 06 és 0 7 fluxusok eredője. Minél nagyobb az elektronikus 11 erősítő erősítése, annál pontosabb a 08 és 09 fluxusok eredőjének, valamint 06 és 07 fluxusok eredőjének egyezése. Gyakorlati alkalmazás szempontjából gyakran 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 eo 2
