Индуктивный датчик перемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (1 )1002823

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 26. 11. 81(21) 3357215/25-28 с присоединением заявки № (23) П риоритет

Опубликовано 07.03 ° 83 Бюллетень ¹ 9 (6l ) M. Кл . .G 01 В 7/14

Гасударственный кем»тат

CCCP (53) УДК621.317. . 39:531. 71 (008.8) le делам нзобретенн» н еткрыти»

Дата опубликования описания 07. 03. 83

В. В. Ковалевский и А. В.Федотовой 2 /::, "::;: /

/:"- ::,;,," -.-, /

В

Омский политехнический институт (?2) Авторы изобретения (?1) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕИЕЦЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля размеров деталей.

Известен индуктивный датчик перемещений, содержащий катушку индуктивности, магнитопровод, подвижный якорь и бифилярную обмотку (1) .

Недостатком его является отсутствие компенсации температурной .нестабильности магнитной проницаемости материала магнитопровода и вследствие этого низкая точность.

Наиболее близким к изобретению является индуктивный датчик перемещений, содержащий якорь, связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом, магнитопровод и размещенную в нем катушку индуктивноати (2).

Недостатком известного датчика является значительная погрешность, обусловленная изменением магнитной проницаемости материала магнитопровода при изменении температуры окружающей среды.

Цель изобретения - уменьшение температурной погрешности индуктивного датчика перемещений.

Указанная цель достигается тем, что индуктивный датчик перемещений, содержащий якорь, связываемый в процессе измерения с контролируемым ° объектом,.магнитопровод и размещенную в нем катушку индуктивности, снабжен упругим элементом, охватывающим с натягом магнитопровод, выполненный из магнитоупругого материала с коэффициентом магнитоупругости равным д >t > ®+ о где д0 . - температурные коэффициенты линейного расширения материалов магнитопровода и упругого элемента соответ. ст венно;

3 10028 - температурный коэффициент магнитной проницаемости материала магнитопровода; бо - начальное механическое напряжение в материале магнитопровода;

М вЂ” диапазон температур окружающей среды;

К - коэффициент, учитывающий конструктивные параметры. 10

На чертеже изображен схематично вариант конструкции датчика с чашеобразным магнитопроводом и кольцевым упругим элементом.

Датчик содержит чашеобразный 1$ магнитопровод 1, в полости которого размещена катушка 2 индуктивности, подвижный якорь 3 и кольцевой упругий элемент 4, охватывающий с натягом магнитопровод 1. 20

Под воздействием упругого элемента 4 в магнитопроводе создается начальное механическое напряжение бо .

Магнитопровод 1 датчика выполнен из материала, магнитная проницаемость 25 которого зависит от величины механического напряжения в нем, т.е. из магнитоупругого материала.

Датчик работает следующим образом.

Перемещение контролируемого объек- щ та воспринимается подвижным якорем

3 и приводит к изменению его индуктивности. На индуктивность датчика оказывает влияние также температура окружающей среды вследствие температурной нестабильности материала магнитопровода 1. Для диапазона температур окружающей среды Ь1, составляющего обычно несколько десятков градусов, изменение магнитной прони" . цаемости Ь (М материала магнитопровода 1 равно где >ц,> — начальное значение магнит-» ной проницаемости материала магнитопровода.

При изменении температуры в результате температурного расширения меняются также линейные размеры магии.

50 топровода 1 и упругого элемента 4.

Это приводит к изменению механических напряжений в материале магнитопровода

1 и, вследствие этого, к изменению магнитной проницаемости магнитоупругого материала магнитопровода на величинуу

6P=P P(6++kpАь,у).

23 4

Поскольку материал магнитопровода выбран из условия (1), результирующее изменение его магнитной проницаемости под действием температуры и механического напряжения взаимно скомпенсировано и равно нулю, что видно иэ сравнения выражений (2) и (3) с учетом (1). Таким образом, в данном индуктивном датчике перемещений обеспечивается температурная стабильность магнитной проницаемости материала магнитопровода,что уменьшает температурную погрешность датчика, при этом конструктивное исполнение йагнитопровода может быть различным, например, П-или Н-образным и т.п.

Формула изобретения

Индуктивный датчик перемещений, содержащий якорь, связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом, магнитопровод и размещенную в нем катушку индуктивности, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения его температурной погрешности, он снабжен упругим элементом, охватывающим с натягом магнитопровод, выполненный иэ магнитоупругого материала с коэффициентом магнитоупругости P равным уь1 = — >

КАЛЬЮ 6о где Д 0 — разность температурных коэффициентов линейного расширения материалов магнитопровода и упругого элемента, соответственно; температурный коэффициент магнитной проницаемости материала магнитопровода;

6о - начальное механическое напряжение в материале магнитопровода;

L t - диапазон температур окружающей среды;

К вЂ” коэффициент, учитывающий конструктивные параметры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP 371433, кл. G Ol D 5/243, 1970.

2. Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. M. "Машиностроение", 1965, с. 105 (прототип).

1002823

Составитель И; КисЛицин

Редактор К.Волощук Техред А.Бабинец Корректор Л.Бокван

Заказ 1529/19 Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3-35, Раушская наб., д 4/5

Филиал flflfl "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4