Преобразователь перемещения в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к автооскомь свидитильствь

Союз Советских

Социалистических

РЕспубяик (щ 1 004760 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25. 02.81(21) 3297116/18-21 (Щ М. Кд.З

G 01 D 5/22 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150З83. Бюллетень ¹ 10 (53) УДК 681 325 (088.8) Дата опубликования описания 150383

, 1,.

P.Ì.Ахметдинов ., 1 „ «)

Специальное конструкторско-технологическое- -:Жюрб;,-...

Всесоюзного производственного Ьбъединеййя Союзнефтемашремонт™ (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к измеритель-. ной и вычислительной технике, в част" ности к преобразователям линейных перемещений в код.

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий П-образный магнитопровод с зубцами на внутренних поверхностях стержней и со сквоэ" ным отверстием в основании, с осью, перпендикулярной плоскости стержней, в котором размещены две одинаковые обмотки, включенные по схеме усилителя с внутренней ноложительной обратной связью, и постоянный магнит, помещенный между длинными стержнями с возможностью перемещения (1).

Недостатком данного. способа является низкая точность, что обусловлено малой крутизной импульсов из-за пологой характеристики кривой намагничивания ферромагнитного материала магнитопроэода, зависимостью крутизны и амплитуды импульсов от координаты подвижного элемента, неопределенностью в определении направления .перемещения.

Известен также преобразователь перемещения в код, содержащий постоянный магнит, соединенный с подвижным объектом,и тороидальных Ферромагнит-. ных сердечников с обмотками считывания и выходными обмотками, расположенных попарно в ячейках, и источник питания переменного тока, причем:обмотки считывания соединены последо-, вательно и подключены к источнику питания через динистор и резистор, а выходные обмотки в каждой ячейке соединены последовательно-согласно и подключены параллельно-встречно к выходным зажимам преобразовате. (2) .

Недостатком этого устройствй явля" ется низкая точность, которая определяется в основном толщиной сердечни ков и расстоянием между ними. — Однако уменьшение толщины сердечников ведет к потере механической жесткости, а .уменьшение расстояния ограничивается наличием обмоток, охватывающих каждый тороидальный сердечник. Кроме того, уменьшение расстояния между ячейками может привести к одновременному перемагничиванию сердечников двух соседних ячеек магнитным полем постоянного магнита, а это может привести к ошибке в определении координаты подвижного элемента. К недостаткам известного устройства следует отнести сложность кон1004769 струкцни, которая объясняется наличиЕм большого количества обмоток (число обмоток растет пропорционально величине диапазона измерения) и недостаточную амплитуду выходных. импульсов, вследствие параллельновстречного соединения пар выходных обмоток ячеек относительно выходных зажимов датчика, так как выходные обмотки ячеек, около которых отсутствует в данный момент подвижный ггостоянный магнит, шунтируют выход датчика и импуЛьсы ЭДС, возникающие на выходных обмотках ячейки, у которой находится постоянный магнит, разряжаются через параллельно соединенные 15 выходные обмотки остальных ячеек, которые имеют сопротивление значительно меньше, чем входное сопротивление цифрового блока, к ко zopoMy подключается датчик, 20

Цель1иэобретения - повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий подвижный постоянный 25 магнит, VI тороидальных ферромагнитных сердечников, измерительную обмот-. ку и источник питания, введена обмотка подмагничивания, источник питания выполнен в виде ис очника постоянного тока, постоянный магнит выполнен цилиндрической формы и расположен соосно с ферромагнитными сердечниками, в диаметральной плоскости которых на их внутренней и внешней поверхнос- З5 ти выполнены пазы, при этом обмотка подмагничивания расположена в одной паре односторонних внешних и внутренних пазов каждого сердечника и подключена к источнику питания, измерительная обмотка расположена в другой 4О паре односторонних внешних и внутренних пазов каждого сердечника, а ось намагничивания постоянного магнита перпендикулярна диаметральной плоскости пазов. 45

На фиг. 1.изображен преобразова" тель перемещения в код, общий вид разрез на фиг, 2-кривая .амагничивания ферромагнитного материала сердечников; на фиг. 3 - преобраэова50 тель, поперечное сечение, а также магнитные потоки в сердечниках.

Преобразователь перемещения s код

"содержит vl тороидальных ферромагнитных сердечников 1; выполненных из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, которые расположены соосно.

В диаметральной плоскости сердечников 1 выполнены пазы, в одной паре 2 . которых расположена обмотка подмаг- 60 ничивания 3, а в другой паре 4 паэоввыходная обмотка 5. Обмотка подмагничивания 3 охватывает перемычки 6 сердечников 1, выходная обмотка 5 охватывает перемычки 7, Обмотка под" магничивания 3 подключена к выходам источника питания 8..

В полости сердечников 1 расположен подвижный постоянный магнит 9, намагниченный в плоскости, перпендикулярной плоскости пазов 2 и 4.

Устройство работает следующим об" разом.

Обмотка подмагничивания 3 запитывается постоянным током источника питания 8, и в сердечниках 1 вознмкает магнитный поток Фн (фиг. 3), доводящий перемычки 6 и 7 до состояния магнитного насыщения с индукцией+В (фиг, 2). При движении постоянного магнита 9.в направлении, указанном стрелкой, в сердечниках 1 поочередно возникает магнитный поток размагничивания Фp (фиг. 3), создаваемый постоянным магнитом 9, который перемагничивает перемычку 7 до состояния магнитного насыщения а индук" цией — В „ (фиг. 2). При этом в выходной обмотке считывания 5 наводится импульс ЭДС..При движении постоянного магнита 9 в обратном направлении магнитный поток Фр поочередно исчезает в сердечниках 1 и их перемычки 7 магнитным потоком Ф перемагничиваются до состояния насыщения.с индукцией+В„;.

При этом в выходной обмотке 5 наводится импульс ЭДС с обратным знаком.ТаI ким образом,при перемещении постоянного магнита 9 в выходной обмотке 5 наводятся импульсы ЭДС, число кото" рых пропорционально пути, пройденному подвижным элементом 9, а знак импульсов определяет .направление пере" мещения.

Такое выполнение преобразователя в значительной степени повышает точность преобразования. Точность преобразователя определяется в основном толщиной ферромагнитных сердечников, которые могут изготавливаться штамповкой иэ лент ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистереэиса, при этом возможно достижение точности преобразования до 0,001 me.

Кроме того, при применении ферромагнитных материалов с высоким коэффициентом прямоугольности петли гистерезиса, например 60 НП или 68 НМП, коэффициент прямоугольности петли гистерезиса которых достигает 0,96, на выходе преобразователя получаются прямоугольные импульсы с малой величиной длительности фронта и с амплитудой, достаточной для надежного срабатывания последующих цифровых устройств без промежуточных фор-, мирователей импульсов, а определение направления перемещения по знаку импульсов повышает надежность срабатывания последующих цифровых устройств при реверсах. Предлагаемое устройство отличается также простотой кон,1004760 струкции, что способствует повышению

его надежности.

Формула изобретения

Преобразователь перемещения в код, содержащий подвижный магнит, И тороидальных ферромагнитных сердечников, измерительную обмотку .и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введена обмотка подмагничивания, источник питания выполнен в виде источника постоянного тока, постоянный магнит выполнен цилиндричес- 15 кой формы и расположен соосно с фер-, ромагнитными сердечниками, в диамет.ральной плоскости которых на их внутренней и внешней поверхностях выполне ны пазы, при этом обмотка подмагничивания расположена в одной паре односторонних внешних и внутренних пазов каждого сердечника и подключена к источнику питания, измерительная обмотка расположена в другой паре односторонних внешних и внутренних пазов каждого сердечника, а ось намагничивания постоянного магнита перпен днкулярна диаметральной плоскости пазов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 456209, кл. G 01 P 13/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 377627, кл. G Ol D 5/22, 1969.

1004760

Составитель С. Шумилишская

Редактор Н.Швыдкая Техред А.Бабинец

Корректор Г. Решетник

° Ю ФЮ е» «а ЮЮ

Заказ 1B52/50 Тираж 641 Подписное.вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/g

« еМ М филиал tltttl Патент, r.Óçãîðîä, ул.Проектная, 4

Преобразователь перемещения в код Преобразователь перемещения в код Преобразователь перемещения в код Преобразователь перемещения в код 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в различных прецизионных преобразователях механических величин

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в ядерной и тепловой энергетике

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования

Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено в устройствах промышленной автоматики
Наверх