173765. lajstromszámú szabadalom • Berendeéz egy tengely irányában elmozdulásra lépes szerkezeti elemek helyzetének és/vagy helyzetváltozásának nagypontosságú érzékelésére és távjelzésére
3 173765 4 fenn. Ez esetben ugyanis az érzékelésnél (távjelzésnél) felhasznált villamos feszültség, és a tulajdonképpen érzékelt fizikai jellemző között egy olyan y = f/g/x// közvetett függvénynek megfelelő kapcsolat áll fenn, ahol úgy az y = f/u/, mint az u = g/x/ függvények külön-külön sem lineárisak, és így a teljes érzékelő és/vagy mérő-távjelző berendezés jelleggörbéje csak kísérleti úton vehető fel. Ezenfelül ez a jelleggörbe nem, vagy csak kismértékben befolyásolható, de görbültségénél fogva mindenféleképpen az érzékelés és/vagy mérés-távjelzés pontosságát csökkenti. E hibákon kíván segíteni a jelen találmány. A jelen találmány olyan berendezést ismertet, amely — az ismert megoldásokhoz hasonlóan nem mágnesezhető anyagból készített, és ferromágneses magot tartalmazó szerkezeti elemet tartalmaz, azt azonban elmozdulási tartományában olyan tekercsrendszerrel veszi körül, amely biztosítja, hogy a szerkezeti elem igen kis helyzetváltozásának a kimenő villamos feszültség viszonylag nagy változása feleljen meg, és amelyet egy olyan további tekercsrendszer vesz körül, amely az átviteli jelleggörbe befolyásolását teszi lehetővé. Az alkalmazott tekercsrendszer lényegében két tekercset tartalmaz, melyeket egyenlő hosszúságú, de nem egyenlő menetszámú tekercsszakaszokra bontva helyezünk el úgy, hogy a gerjesztőtekercs minden egyes szakasza után az érzékelőtekercs egy szakasza következik. Úgy a gerjesztő, mint az érzékelőtekercsnél, az egyes tekercsszakaszok menetszámát úgy állapítjuk meg, hogy a menetszámok matematikailag definiálható, monoton növekvő sort alkossanak. A két tekercs egyes szakaszait azonban úgy helyezzük el, hogy a gerjesztőtekercs egyes szakaszai menetszámának növekedési irányával éppen ellentétes legyen. Ezt a tekercsrendszert körülveszi a harmadik tekercs, ennek egy-egy szakasza felel meg úgy a gerjesztő, mint az érzékelőtekercs egy-egy szakaszának. Az egyes tekercsek különböző szakaszait egymással sorbakötjük, a külső harmadik, ún. korrekciós tekercs szakaszait a sorbakötést követően rövidre is zárjuk. A rövidrezárt korrekcióstekercs egyes szakaszai menetszámának megállapítása az önmagában ismert Biot-Savart törvény alapján történik. A találmány szerinti berendezés két lehetséges kiviteli alakját az ábrák tüntetik fel, ahol az 1. ábra vízszintes elmozdulást érzékelő kialakítást ábrázol kitöréses nézet-metszetben, és keresztmetszetben, a 2. ábra rotaméter távjelzésére alkalmas kiviteli alakot ábrázol hosszmetszetben. A találmány szerinti berendezés két lehetséges kiviteli alakját két példán mutatjuk be. 1. példa Az 1. ábrán ábrázolt vízszintes elmozdulás érzékelésére szerkesztett berendezésnél az elmozdulást a 2 kötőelem közvetíti az 1 pályán mozgó, a 4 ferromágneses magot tartalmazó 3 szerkezeti elemhez, amely nem mágnesezhető anyagból készül. Az 1 pályát körülveszi az a tekercsrendszer, amely az 5 gerjesztőtekercs, és a 7 érzékelőtekercs váltakozva elhelyezett tekercsszakaszaiból áll, és ahol az n szakaszból álló tekercsek szakaszai úgy következnek egymás után, hogy az 5 gerjesztőtekercs első szakaszát a 7 érzékelőtekercs n-edik szakasza, az 5 gerjesztőtekercs második szakaszát a 7 érzékelőtekercs n-l-edik szakasza követi, és így tovább. Az 5 gerjesztőtekercs szakaszainak menetszáma példaszerűen az at = 10, q= 1,5 mértani sor szerint 10,15,22,5, 33,7, 50 ... stb., míg a 7 érzékelőtekercs szakaszainak menetszáma az a.i = 20, q = 1,2 mértani sor szerint ellentétes irányban 20, 24, 28,8, 34,5, 41,5, 50 stb. Az 5 gerjesztőtekercs egyes szakaszai egymással sorba vannak kötve, és azok a 8, valamint a rajzon nem ábrázolt ennek megfelelő másik érintkezőn keresztül vannak a tekercsrendszerből kivezetve. A 7 érzékelőtekercs szakaszai is sorba vannak kötve, és hasonló módon a 9, valamint a rajzon nem ábrázolt ennek megfelelő másik érintkezőn át vannak kivezetve. A tekercsrendszert körülveszi a 6 kompenzálótekercs, amely az 5/1, 7/n, 5/2, 7/n—1, ....stb. tekercsszakaszoknak megfelelő szakaszokra van osztva, de amelynek 6/1, 6/2, 6/3, ....stb., szakaszai egymással sorba vannak kötve, és a 10, valamint a rajzon fel nem tüntetett ennek megfelelő másik kivezetésen keresztül rövidre vannak zárva. n = 5 ötszakaszú tekercseket feltételezve látható, hogy a 4 ferromágneses magot tartalmazó 3 szerkezeti elem alsó, — az ábrán bal oldali - véghelyzetében a 4 ferromágneses mag olyan két tekercsszakasz között hoz létre csatolást, ahol az 5 gerjesztőtekercs, és a 7 érzékelőtekercs között a menetszámarány 10 :41,5-höz, míg a felső véghelyzetben — az ábra szerint jobb oldalon -, ez az arány 50 : 20-hoz lesz. Az áttételi arány tehát tízszeresére változott. Ez az arány növelhető a tekercsszakaszok számának, és a sor meredekségének növelésével. Az 5 gerjesztőtekercs, és 7 érzékelőtekercseket valamely önmagában ismert fázisérzékeny egyenirányítóra, vagy más műszerre, így pl. a 164 298 lajstromszámú magyar szabadalom szerinti készülékre kötve, a kimenőfeszültség arányos lesz a 4 ferromágneses magot tartalmazó 3 szerkezeti elemnek az alsó - az ábra szerint bal oldali - véghelyzettől való távolságával. Az átviteli jelleggörbe alakját az 5 gerjesztőtekercs és 7 érzékelőtekercsek szakaszai menetszámának megválasztásával, a példa szerinti mértani sor quotiensének megválasztásával, valamint a 6 kompenzálótekercs 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
