Дифференциальные линейные трансформаторы

Дифференциальные линейные трансформаторы [c.34]

Рис. 12. Дифференциальный линейный трансформатор

Рис. 13. Зависимость э.д.с. вторичной обмотки дифференциального линейного трансформатора от величины смещения сердечника

Чувствительность дифференциальных линейных трансформаторов с обычно применяемыми электронными схемами и самопишущими приборами составляет 0,1—0,01 мк и ограничивается как параметрами применяемых электронных схем, так и мешающим воздействием посторонних магнитных и электрических полей. [c.37]

В большинстве случаев дифференциальные линейные трансформаторы применяются для коромысловых весов. Это объясняется тем, что подвижный сердечник не удается сделать с достаточно малой массой без значительного уменьшения чувствительности датчика. Обычно его вес близок к 1 г или больше. Для коромысловых весов это не является существенным недостатком, так как массу сердечника легко компенсировать соответствующим противовесом, подвешенным ко второму плечу коромысла, или сам сердечник может служить противовесом или частью его для уравновешивания начальной массы исследуемого образца. Иначе обстоит дело с пружинными весами, в которых масса сердечника не может компенсироваться противовесом и, следовательно, добавляется к массе исследуемого образца. В связи с этим приходится применять пружины, выдерживающие большую нагрузку, что, естественно, понижает чувствительность весов. Тем не менее относительная чувствительность пружинных весов с дифференциальным линейным трансформатором остается такой же, как и в весах с оптическим отсчетом или даже больше, что объясняется большей точностью измерения деформаций пружин. [c.37]

В заключение следует отметить, что дифференциальный линейный трансформатор чувствителен к магнитным полям. Поэтому, при наличии возле весов сильных магнитных полей, следует позаботиться о защите его от этих помех, вводя соответствующую магнитную экранировку. [c.37]

Моро [53] применял для записи показаний весов с кварцевой пружиной дифференциальный линейный трансформатор, однако, в отличие от 89 [c.89]

Такие же весы построили Синклер [91], а затем Гари [92], применившие в качестве датчика нулевого положения дифференциальный линейный трансформатор. Весы Гарна предназначались для нагрузок в несколько граммов и регистрировали изменение массы на 0,1 з с точностью до 0,1 мг. [c.109]

И1)имечание з — записывающие. Системы уравновешивания м — магнитная, т — торзионная. Детектор нулевого положения о — оптический, ф — с одним фотоэлементом, дф — о двумя фотоэлементами, длт — дифференциальный линейный трансформатор. [c.139]

В 1957 Г. Кемпбел и Гордон [45] повторили предыдущую работу с незначительными усовершенствованиями датчиком перемещения коромысла у них служил дифференциальный линейный трансформатор, сигнал которого записывался самопишущим потенциометром. В этой системе с обычными аналитическими весами в пределах 5 мм перемещения конца коромысла, т. е. погружения поплавка в жидкость, сохранялась линейная зависимость между отклонением коромысла и изменением массы исследуемого образца. [c.152]

Дифференциальный линейный трансформатор состойт из трех неподвижных катушек, намотанных на общем каркасе (рис. 12). Средняя катушка, питаемая переменным током, является первичной обмоткой трансформатора. Крайние катушки, намотанные в противоположные стороны, включены последовательно и служат вторичной, дифференциальной обмоткой трансформатора. По оси такого трансформатора проходит ферромагнитный сердечник, подвешенный к тем подвижным деталям весов, перемещение которых необходимо измерить. Длина сердечника берется приблизительно равной или несколько больше половины длины всего трансформатора. 34 Если сердечник находится точно в центре трансформатора, то в крайних [c.34]

При питании трансформатора переменным током технической частоты (50 гц) следует принять меры для устранения наводок на соединительные провода и всю схему усиления от окружающих электромагнитных полей, имеющих ту же частоту. В большинстве случаев уровень помех в лабораторных помещениях бывает так высок, что выгодней отказаться от частоты 50 гц и перейти на другую частоту, используя для усиления сигнала датчика резонансные усилители, отсекающие все помехи, идущие не на рабочей частоте. Такой метод описан в работе Саито и др. [138], которые питали дифференциальный линейный трансформатор от отдельного генератора с частотой 20 кгц. [c.36]

Широкий линейный диапазон изменения напряжения во вторичной обмотке от перемещения сердечника привел к тому, что такие трансформаторы нашли себе применение в весовой технике не только в качестве нуль-инструментов, но и в качестве прибора для непосредственного отсчета показаний весов, действующих по отклонению. В первом случае напряжение э. д. с. вторичной обмотки трансформатора после соответствующего усиления детектируется фазовым детектором для определения направления смещения сердечника, а затем используется для управления системой автоматического уравновешивания весов. Во втором случае э. д. с. вторичной обмотки либо преобразовывается в постоянный ток и записывается, либо, в более чувствительных весах, вначале усиливается и затем записывается. Следует отметить, что большинство иностранных исследователей применяли для этой цели дифференциальные линейные трансформаторы, выпускаемые различными фирмами, но данных о них, как правило, не приводят. При самостоятельном конструировании таких датчикор следует иметь в виду, что резонансная частота первичной и особенно вторичной обмоток (вместе с примыкающими по схеме деталями) должна лежать вне частоты питающего их тока. При приближении к частоте резонанса свойства дифференциального линейного трансформатора ухудшаются, а при 36 достижении этой частоты линейная характеристика исчезает полностью. [c.36]

Впервые применение дифференциального линейного трансформатора для весов было описано и запатентовано Ван-Норстрандом [141]. Введение дифференциального линейного трансформатора в адсорбционные весы со спиральной кварцевой пружиной позволило получить автоматическую запись показаний этих весов. В этом же году (1954 г.) Иди и Пейн [142] применили дифференциальный линейный трансформатор для коромысловых весов в качестве нуль-инструмента, а в настоящее время эти весы выпускаются серийно фирмой Шарплес [143]. В дальнейшем дифференциальные линейные трансформаторы стали широко применяться для преобразования различного типа неавтоматических весов в регистрирующие автоматические весы в обычных торзионных весах серийных выпусков [69], в весах со спиральной пружиной [139, 144,145, 148], в весах со стержневой пружиной [145—147] и в коромысловых весах различного типа [138, [c.37]

Системы регистрации с применением стандартных электрических приборов, таких, как автоматические регистрирующие мосты, потенциометры, гальванометры и др., ведущие запись на диаграммной ленте, получили в настоящее время наибольшее распространение. Это, естественно, не всегда наиболее дешевый метод, так как стоимость таких самопишущих приборов часто превышает стоимость самих весов. Однако он наиболее доступен исследователям, поскольку позволяет использовать для этой цели готовое оборудование, выпускаемое в достаточно широком ассортименте. Особенно удобны такие системы для весов, действующих по нулевому методу, в которых для уравновешивания весов используется электрический ток, например в системах с магнитным уравновешиванием. В этих случаях ток или напряжение, уравновешивающие весы, непосредственно подается на самопишущий прибор и записывается им как величина, пропорциональная массе исследуемого вещества [30—33 и др.]. Запись изменения массы ведется обычно в виде временной функции. Так же успешно эти системы регистрации используются и в весах, действующих по отклонению. Для этого весы снабжаются датчиком, преобразующим механические перемещения в электрический сигнал, пропорциональный отклонению и изменению массы исследуемого вещества. Такими датчиками являются различного рода фотоэлектрические датчики [34, 35], дифференциальные линейные трансформаторы [36—39], емкостные [40—42] и т. д. [c.79]

Значительно лучших показаний в смысле стабильности и надежности записывающих автоматических весов такого типа добились Бирман и Хейнрихс [20], применив дифференциальный линейный трансформатор. Эти весы были построены для термогравиметрического анализа при давлениях до 60 атм. Стержень весов длиной 250 мм был изготовлен из кварца или инструментальной стали. Последний оказался более надежным из-за меньшей хрупкости. На конце стержня при помощи шарнира подвешивался сердечник трансформатора, соединенный с длинной вертикальной штангой, несущей на своем верхнем конце чашку весов (так же, как и у весов Шевенара, показанных на рис. 56). Вертикальное положение штанги поддерживалось весом сердечника трансформатора, который был всегда больше веса чашки с образцом, и верхней части штанги. Верхнее расположение чашки весов, как и во всех весах для высокотемпературных исследований в невакуумных условиях, вызвано стремлением умень- [c.84]

ШИТЬ конвекционные токи и нагревание печью самих весов. Поэтому печь (до 1000° С) и образец в этой конструкции подняты выше самих весов. Вся конструкция весов вместе с печью помеш,ена в металлическую оболочку высокого давления, а органы управления выведены наружу через сальниковые уплотнения. Сигнал дифференциального линейного трансформатора усиливался однокаскадным электронным усилителем, выпрямлялся и записывался на электронном потенциометре со шкалой 10 Л1в, Нагрузка весов около 0,2 г, чувствительность 1,23 мг на 2,5 мм шкалы самопишуш,его прибора (ширина записи 250 мм), т. е. относительная чувствительность 1,6-10 . [c.85]

Конструктивно отличаются от описанных выше весов записывающие весы Кертцмана [21] (рис. 43), в которых автор, с целью уменьшения массы сердечника дифференциального линейного трансформатора и вертикальной штанги, несущей чашку, использовал две металлические пружины. В остальном схема не отличается от предыдущей. [c.85]

Применение в качестве датчиков перемещения конца пружины дифференциальных линейных трансформаторов, запатентованное Ван-Норд-страндом [33], привело к заметному улучшению таких автоматических весов. В весах, описанных Хули [34], при нагрузке в 10 г диапазон взвешивания мог доходить до 1 г, т. е. до 10% от исходного веса. Максимальная чувствительность весов доходила до 0,05 мг, т. е. относительная чувствительность составляла 2-10 . В весах, описанных Ефимовым и Литвиненко [36], диапазон взвешивания доведен до 30% (нагрузка 1,3 г, диапазон взвешивания 0,3 г), чувствительность составляла 3 мг, а относительная чувствительность 4,3-10 . Приблизительно такие же параметры имеют и весы Кемпбела и Гордона [50], схема которых приведена на рис. 46. Лещенко и др. [46] в своих весах с вольфрамовой спиралью для исследования термического разложения полимеров использовали дифференциальный линейный трансформатор, питаемый от отдельного генератора. [c.89]

Весы с записью отклонения электронными самопишущими приборами. Появление современных самопишущих приборов — потенциометров, мостов и др. с широкой диаграммной лентой, на которую сразу же записывается в законченном виде требуемая кривая, привело к широкому их использованию для регистрации показаний весов. С этой целью в весах нашли применение и соответствуюш,ие датчики перемещений, преобразующие линейные перемещения в электрические величины. Наибольшее распространение получили индуктивные датчики перемещений и особенно дифференциальные линейные трансформаторы. [c.103]

Первыми коромысловыми записывающими весами с применением дифференциального линейного трансформатора были весы Петерсона [57]. Это были обычные аналитические весы, в которых на одной из подвесок был помещен сердечник трансформатора. Автор применял фабричный трансформатор и деталей схемы не приводит. По его утверждению, чувствительность весов стала значительно выше. Сигнал дифференциального линейного трансформатора, питаемого от сети переменного тока частотой 60 гц, после выпрямления записывался самопишущим потенциометром. Вскоре аналогичные весы были описаны Виллиамсоном [58], Шатава [59] и Роде и Журавлевой [60]. [c.103]

Среди работ с самодельными весами для небольших нагрузок заслуживает внимания работа Гордона и Кемпбела [61] по усовершенствованию весов Шевенара. Они заменили петлю подвески коромысла двумя вертикальными нитями, сделали эластичным соединение коромысла с вертикальным стержнем, несущим тигель, и применили в качестве датчика перемещения коромысла дифференциальный линейный трансформатор, сигнал которого записывался стандартным самопишущим потенциометром. [c.103]

Оригинальные весы с регулируемой чувствительностью и диапазоном взвешивания при сохранении постоянной относительной чувствительности описаны Симоняном и Долгополовым [68]. Это — обычные коромысловые весы с дифференциальным линейным трансформатором, сигнал которого записывается самопишущим потенциометром типа ЭПП. Коромысло имеет заведомо нижнюю балансировку, которую можно изменить, перемещая груз 5 на вертикальном отростке коромысла 2 (рис. 58). Опускание груза понижает центр тяжести подвижной системы и чувствительность, что соответственно расширяет диапазон взвешивания. [c.105]

Несколько работ посвящено преобразованию весов Чандерна и Хонига [142, 143] в автоматические. Кокран [183] применил в этих весах в качестве датчика перемещений дифференциальный линейный трансформатор. Схема весов приведена на рис. 26 (стр. 58). Сигнал от дифференциального трансформатора, после усиления, приводит в действие сервомотор. Последний через систему передач и замедляющий редуктор вращает движок потенциометра, регулирующий ток в электромагните, [c.129]

Творческая мысль исследователей не остановилась на использовании для весов только магнитоэлектрических электроизмерительных приборов. В литературе описаны весы, сделанные по типу статических моторов, электростатических вольтметров и других приборов. Пейн [210] построил автоматические регистрирую1цие седиментационные весы по типу статического мотора. Коромысло его весов подвешено на торзионной подвеске и несет металлическую лопасть (флажок), помещенную в поле четырех катушек. Статический мотор, образованный этой системой, питается от электронной схемы, управляемой детектором нулевого положения, и уравновешивает весы. Ток мотора служит мерой изменения массы. В дальнейшем Иди и Пейн [211] несколько усовершенствовали эти весы, применив в качестве нуль-детектора дифференциальный линейный трансформатор. В настоящее время весы этого типа выпускаются фирмой Шарплес [212]. [c.136]

Еще более простой путь преобразования аналитических весов в регистрирующие, действующие по отклонению, заключается в применении в качестве датчика перемещений дифференциального линейного трансформатора. Для этого достаточно на одной из подвесок поместить сердечник трансформатора и укрепить неподвижно его катушку на основании весов (Петерсон 19], Виллиамсон [10], Шатава [И]). В результате удается существенно повысить чувствительность весов. [c.163]

Применение гидростатических систем уравновешивания (Трайхорн и Виатт [18], Кемпбел и Гордон [19]) уменьшило абсолютную чувствительность весов, но позволило без переделки коромысла расширить диапазон взвешивания, так как кроме восстанавливающей силы самого коромысла, изменение взвешиваемой массы компенсировалось и силой плавучести поплавка, подвешенного к коромыслу. Величина силы плавучести изменялась пропорционально глубине погружения поплавка, т. е. величине отклонения коромысла. Запись показаний весов велась в первом случае фотографически, а во втором — при помощи дифференциального линейного трансформатора и электронного самопишущего потенциометра. Диапазоны взвешивания составляли соответственно 3,026 и 1 г. Фокин и Смирнов [20] связали коромысло с кольцевой пружиной, воспринимавшей усилие, вызванное изменением массы исследуемого вещества. В зависимости от применяемой пружины диапазон взвешивания мог доходить до десятков граммов. При этом сохранялась относительная чувствительность и изменялась абсолютная. Запись отклонения коромысла, или, вернее, деформации пружин велась фотографически. [c.164]

При очень малых изменениях массы исследуемых образцов, когда взвешивание можно производить в пределах малых перемещений указателя весов, обычно применялись устройства для регистрации этих перемещений без дальнейшей автоматизации самих весов. Для этого Цветков, Виталь и Тельтов [56] использовали дифференциальный линейный трансформатор, а Ветров, Кокин и Классен [57] — фотоэлектрическое устройство (осветитель, флажок и фотоэлемент). В таких весах ток фотоэлемента или дифференциального линейного трансформатора записывался на различных самопишущих приборах. [c.166]

Для автоматических и регистрирующих весов с относительной чувствительностью около 10 —10 можно рекомендовать весы со спиральной или стержневой пружиной и дифференциальным линейным трансформатором в качестве датчика перемещений. Для автоматических весов с регистрацией показаний и относительной чувствительностью больше 10 предпочтение следует отдать коромысловым весам. Если требуется исследовать изменения масс, не превышаюпщх нескольких процентов от первоначальной массы исследуемого образца, наиболее подходящими будут коромысловые весы, действующие по отклонению, с индуктивным, фотоэлектрическим или емкостным датчиком перемещений. Если же диапазон взвешивания превышает 5—10% от первоначальный массы исследуемого образца, следует остановиться на коромысловых весах, действующих но нулевому методу взвешивания, например на весах с магнитной системой уравновешивания. [c.171]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология