БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СМЕЩЕНИЙ РОТОРА

1. Сенсорное устройство для определения характеристик ротора (120), содержащее
первую и вторую измерительные катушки (612, 614), каждая из которых (612, 614) выполнена с возможностью взаимодействия с поверхностью ротора (120) для детектирования смещений ротора (120) относительно первой и второй измерительных катушек (612, 614), и
входной трансформатор (210), имеющий первичную обмотку (211) и по меньшей мере первую и вторую вторичные обмотки (212, 213), причем первичная обмотка (211) входного трансформатора (210) формирует вход для сигнала возбуждения,
при этом первая измерительная катушка (612), вторая измерительная катушка (614) и вторичные обмотки (212, 213) входного трансформатора (210) соединены с образованием мостовой схемы, причем мостовая схема содержит первое, второе, третье и четвертое плечи, при этом первое плечо содержит первую измерительную катушку (612), второе плечо содержит вторую измерительную катушку (614), первое плечо и второе плечо соединены последовательно, образуя общую точку соединения (619) между ними, третье плечо содержит первую вторичную обмотку (212) входного трансформатора (210), а четвертое плечо содержит вторую вторичную обмотку (213) входного трансформатора (210), и третье и четвертое плечи соединены последовательно с образованием общей точки (215) соединения между ними,
причем общая точка (619) соединения между первым плечом и вторым плечом мостовой схемы соединена с первым контактом первого вывода для первого выходного сигнала, и
общая точка (215) соединения между третьим плечом и четвертым плечом мостовой схемы соединена со вторым контактом первого вывода.
2. Сенсорное устройство по п. 1, дополнительно содержащее
входной кабель (410; 411), соединенный с первичной обмоткой (211) входного трансформатора (210), причем входной кабель (410; 411) имеет первый характеристический импеданс, и
по меньшей мере один элемент (С1) согласования импеданса, соединенный по меньшей мере с одной из первичной обмотки (211), первой вторичной обмотки (212) и второй вторичной обмотки (213) входного трансформатора (210) с обеспечением согласования входного импеданса на первичной обмотке (211) входного трансформатора (210) с характеристическим импедансом входного кабеля (410, 411).
3. Сенсорное устройство по п. 1, дополнительно содержащее
первый передающий кабель (412), имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец соединен с третьим плечом мостовой схемы, а второй конец соединен с первым плечом мостовой схемы, при этом первый передающий кабель имеет первый характеристический импеданс,
второй передающий кабель (413), имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец соединен с четвертым плечом мостовой схемы, а второй конец соединен со вторым плечом мостовой схемы, при этом второй передающий кабель имеет второй характеристический импеданс, и
один или несколько элементов (С11, С12, С13) согласования импеданса, соединенных со вторыми концами первого и второго передающих кабелей (412, 413) для согласования входных импедансов первого и второго плеч мостовой схемы с характеристическими импедансами первого и второго передающих кабелей (412, 413).
4. Сенсорное устройство по п. 1, дополнительно содержащее первый выходной трансформатор (220), который имеет первичную обмотку (221) и вторичную обмотку (222), при этом первичная обмотка (221) первого выходного трансформатора (220) соединена с первым и вторым контактами первого вывода.
5. Сенсорное устройство по п. 4, дополнительно содержащее
выходной кабель (420), соединенный со вторичной обмоткой (222) первого выходного трансформатора (220), причем выходной кабель (420) имеет характеристический импеданс, и
по меньшей мере один элемент (С2) согласования импеданса, соединенный по меньшей мере с одной из первичной обмотки (221) и вторичной обмотки (222) выходного трансформатора (220) для согласования выходного импеданса на вторичной обмотке (222) выходного трансформатора (220) с характеристическим импедансом выходного кабеля (420).
6. Сенсорное устройство по п. 1, дополнительно содержащее
выходной кабель (421), имеющий характеристический импеданс, причем выходной кабель (421) содержит первый и второй проводники, каждый из которых имеет первый конец и второй конец, причем первый конец первого проводника соединен с первым контактом первого вывода, а первый конец второго проводника соединен со вторым контактом первого вывода, и
один или несколько элементов (С2) согласования импеданса, соединенных с первым концом первого проводника и первым концом второго проводника для согласования выходного импеданса мостовой схемы на первом выводе с характеристическим импедансом выходного кабеля (421).
7. Сенсорное устройство по п. 1, содержащее первый, второй и третий проходные соединители (141, 142, 143) для установления электрического соединения через стенку (110), которая отделяет входной трансформатор (210) и первый вывод от первого и второго плеч мостовой схемы, причем
первый проходной соединитель (141) соединяет первое плечо мостовой схемы с третьим плечом мостовой схемы,
второй проходной соединитель (142) соединяет второе плечо мостовой схемы с четвертым плечом мостовой схемы, и
третий проходной соединитель (143) соединяет общую точку соединения (619) между первым плечом и вторым плечом мостовой схемы с первым контактом первого вывода.
8. Сенсорное устройство по любому из пп. 1-7, дополнительно содержащее третью и четвертую измерительные катушки (622, 624), причем мостовая схема содержит пятое и шестое плечи, соединенные последовательно, с формированием общей точки соединения (625) между ними, причем пятое плечо содержит третью измерительную катушку (622), а шестое плечо содержит четвертую измерительную катушку (624),
при этом общая точка (625) соединения между пятым плечом и шестым плечом мостовой схемы соединена с первым контактом второго вывода для второго выходного сигнала.
9. Сенсорное устройство по п. 8, содержащее первый, второй, третий и четвертый проходные соединители (141, 142, 143, 144) для установления электрического соединения через стенку, отделяющую входной трансформатор (200) и первый и второй выводы от первого, второго, пятого и шестого плеч мостовой схемы, причем
первый проходной соединитель (141) соединяет точку, общую для первого и пятого плеч мостовой схемы, с третьим плечом мостовой схемы,
второй проходной соединитель (142) соединяет точку, общую для второго и шестого плеч мостовой схемы, с четвертым плечом мостовой схемы,
третий проходной соединитель (143) соединяет общую точку соединения (619) между первым плечом и вторым плечом мостовой схемы с первым контактом первого вывода, и
четвертый проходной соединитель (144) соединяет общую точку соединения (625) пятого плеча и шестого плеча мостовой схемы с первым контактом второго вывода.
10. Сенсорное устройство для определения характеристик ротора (120), содержащее
первую и вторую измерительные катушки (612, 614), каждая из которых выполнена с возможностью взаимодействия с поверхностью ротора (120) для определения смещений ротора (120) относительно первой и второй измерительных катушек (612, 614), и
входной трансформатор (240), имеющий первичную обмотку (241) и вторичную обмотку (242), причем первичная обмотка (241) входного трансформатора (240) формирует вход для сигнала возбуждения, и
первый выходной трансформатор (250), имеющий по меньшей мере первую и вторую первичные обмотки (251, 252) и вторичную обмотку (253), причем вторичная обмотка (253) формирует первый вывод для первого выходного сигнала,
причем первая измерительная катушка (612), вторая измерительная катушка (614) и первичные обмотки (251, 252) первого выходного трансформатора (250) соединены с образованием первой мостовой схемы,
при этом первая мостовая схема содержит первое, второе, третье и четвертое плечи, первое плечо содержит первую измерительную катушку (612), второе плечо содержит вторую измерительную катушку (614), первое плечо и второе плечо соединены последовательно с формированием общей точки (619) соединения между ними, третье плечо содержит первую первичную обмотку (251) первого выходного трансформатора (250), четвертое плечо содержит вторую первичную обмотку (252) первого выходного трансформатора (250), третье плечо и четвертое плечо соединены последовательно с образованием общей точки соединения (254) между ними,
при этом вторичная обмотка (242) входного трансформатора (240) подсоединена между общей точкой (619) соединения первого и второго плеч первой мостовой схемы и общей точкой (254) соединения третьего и четвертого плеч первой мостовой схемы.
11. Сенсорное устройство по п. 10, дополнительно содержащее
входной кабель (410; 411), соединенный с первичной обмоткой (241) входного трансформатора (240), причем входной кабель (410; 411) имеет первый характеристический импеданс, и
по меньшей мере один элемент (С1) согласования импеданса, соединенный по меньшей мере с одной из первичной обмотки (241) и вторичной обмотки (242) входного трансформатора (240) для согласования входного импеданса на первичной обмотке (241) входного трансформатора (240) с характеристическим импедансом входного кабеля (410; 411).
12. Сенсорное устройство по п. 10, дополнительно содержащее
выходной кабель (420), соединенный со вторичной обмоткой (253) первого выходного трансформатора (250), причем выходной кабель (420) имеет характеристический импеданс, и
по меньшей мере один элемент (С2) согласования импеданса, соединенный по меньшей мере с одной из первой первичной обмотки (251), второй первичной обмотки (252) и вторичной обмотки (253) первого выходного трансформатора (250) для согласования выходного импеданса на вторичной обмотке (253) первого выходного трансформатора (250) с характеристическим импедансом выходного кабеля (420).
13. Сенсорное устройство по п. 10, дополнительно содержащее первый, второй и третий проходные соединители (141, 142, 143) для установления электрического соединения через стенку (110), которая отделяет входной трансформатор (240) и первый выходной трансформатор (250) от первого и второго плеч первой мостовой схемы, причем
первый проходной соединитель (141) соединяет общую точку соединения (619) первого плеча и второго плеча первой мостовой схемы с одним концом вторичной обмотки (242) входного трансформатора (240),
второй проходной соединитель (142) соединяет первое плечо первой мостовой схемы с третьим плечом первой мостовой схемы, и
третий проходной соединитель (143) соединяет второе плечо первой мостовой схемы с четвертым плечом первой мостовой схемы.
14. Сенсорное устройство по п. 10, дополнительно содержащее
третью и четвертую измерительные катушки (622, 624) и второй выходной трансформатор (260), имеющий по меньшей мере первую и вторую первичные обмотки (261, 262),
причем третья измерительная катушка (622), четвертая измерительная катушка (624) и первичные обмотки (261, 262) второго выходного трансформатора (250) соединены с образованием второй мостовой схемы,
при этом вторая мостовая схема содержит первое, второе, третье и четвертое плечи, первое плечо содержит третью измерительную катушку (622), второе плечо содержит четвертую измерительную катушку (624), первое плечо и второе плечо соединены последовательно с формированием общей точки (625) соединения между ними, третье плечо содержит первую первичную обмотку (261) второго выходного трансформатора (260), а четвертое плечо содержит вторую первичную обмотку (262) второго выходного трансформатора (260), третье плечо и четвертое плечо соединены последовательно с образованием общей точки соединения (264) между ними, и
общая точка (625) соединения первого и второго плеч второй мостовой схемы соединена с общей точкой (619) соединения первого и второго плеч первой мостовой схемы, а общая точка (264) соединения третьего и четвертого плеч второй мостовой схемы соединена с общей точкой (254) соединения третьего и четвертого плеч первой мостовой схемы.
15. Сенсорное устройство по п. 14, дополнительно содержащее первый, второй, третий, четвертый и пятый проходные соединители (141-145) для установления электрического соединения через стенку (110), которая отделяет трансформаторное устройство (220) от измерительных катушек (612, 614, 622, 624), причем
первый проходной соединитель (141) соединяет общую точку соединения (619) первого и второго плеч первой мостовой схемы и общую точку соединения (625) первого и второго плеч второй мостовой схемы с одним концом вторичной обмотки (242) входного трансформатора (240),
второй проходной соединитель (142) соединяет первое плечо первой мостовой схемы с третьим плечом первой мостовой схемы, и
третий проходной соединитель (143) соединяет второе плечо первой мостовой схемы с четвертым плечом первой мостовой схемы,
четвертый проходной соединитель (144) соединяет первое плечо второй мостовой схемы с третьим плечом второй мостовой схемы, и
пятый проходной соединитель (145) соединяет второе плечо второй мостовой схемы с четвертым плечом второй мостовой схемы.
16. Сенсорное устройство по любому из пп. 10-15, дополнительно содержащее схему (300) обработки сигналов, содержащую
генератор (310) сигналов, функционально соединенный с первичной обмоткой (211; 241) входного трансформатора (210; 240) для возбуждения переменного тока в первичной обмотке (211; 241) входного трансформатора (210; 240), и
первую схему (320) детектирования, функционально соединенную с первым выводом, причем первая схема (320) детектирования выполнена с возможностью обработки первого выходного сигнала, полученного от первого вывода, для получения обработанного выходного сигнала (Р, Р1, Р2), который указывает на положение ротора (120) относительно первой и второй измерительных катушек (612, 614).
17. Сенсорное устройство по п. 16, в котором входной трансформатор (210; 240) содержит вспомогательную обмотку (214; 244), причем схема (300) обработки сигнала содержит вспомогательную схему (330) детектирования, функционально соединенную со вспомогательной обмоткой (214; 244) для получения опорного сигнала (Am), указывающего на амплитуду переменного тока в первичной обмотке (211; 241) входного трансформатора (210; 240).
18. Сенсорное устройство по п. 17, в котором схема (300) обработки сигнала содержит делитель (340) для деления выходного сигнала первой схемы (320) детектирования на опорный сигнал (Am).
19. Сенсорное устройство по п. 16, в котором схема (300) обработки сигнала выполнена удаленной от входного трансформатора (210; 240), причем между (i) схемой (300) обработки сигналов и (ii) входным трансформатором (210; 240) и первым выводом проходит по меньшей мере один кабель (400; 410, 420, 430, 440, 411, 421, 441).
20. Сенсорное устройство по п. 19, дополнительно содержащее соединительную коробку (201), которая вмещает по меньшей мере входной трансформатор (210; 240), при этом соединительная коробка (201) имеет по меньшей мере один соединитель (202) для разъемного присоединения кабеля (400, 410, 420, 430, 440) к соединительной коробке (201).
21. Сенсорное устройство по п. 19 или 20, в котором все входные и выходные импедансы, подсоединенные к кабелю (400; 410, 420, 430, 440), согласованы с характеристическим импедансом кабеля (400, 410, 420, 430, 440).
22. Устройство, содержащее корпус и ротор (120), подвешенный в корпусе с возможностью вращения вокруг оси (А) вращения, при этом устройство содержит сенсорное устройство по любому из пп. 1-21, причем по меньшей мере первое плечо и второе плечо первой мостовой схемы расположены внутри корпуса (110), а по меньшей мере входной трансформатор (210; 240) и первый вывод расположены снаружи корпуса, при этом корпус имеет стенку (110) с проходными соединителями (140; 141-145) для соединения первого и второго плеч первой мостовой схемы внутри корпуса с входным трансформатором (210; 240) и первым выводом снаружи корпуса.