Индуктивный датчик размеров

 

1. ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК РАЗМЕРОВ , содержащий цилиндрический, закрытый с торцов ферритовый магни|Топрозод , размещенные на внутренней поверхности две встречно включенные катушки индуктивности и установленный с возможностью перемещения внутри катушек ферромагнитный якорь, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности датчика путем экранирования магнитного поля, внешний поверхностный слой магнитопровода насыщен трехвалентным железом. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, магнитопровод датчика выполнен в виде двух соосно расположенных тонкостенных ферритовых стаканов, соединенных i между собой притертыми торцами. (О J Q С -f О fl ч: У1 о 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК (19) 01) y(5g G01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

,(21 ) 3410192/25.-28 (22) 22.03.82. (46 ) 07.07.83. Бюл. 9 25 (72) A.3.Лившиц, Б.N.Cîðî÷êèí, С.Б.Тарасов, В.Й.Чернышев, Г.С.Ермаков и О.В.Маухина (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56 ) 1. Федотов A.Â. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. М., "Машиностроение", 1979, с. 54-56.

2. Авторское свидетельство СССР

)) 483568, кл. 501 В 7/00, 1973 .(прототип). (54)(57) 1. ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК РАЗМЕРОВ, содержащий цилиндрический, закрытый с торцов ферритовый магйитопрозод, размещенные на внутренней поверхности две встречно включенные катушки индуктивиости и установленный с возможностью перемещения внутри катушек ферромагнитный якорь, отличающийся тем, что, с целью повьааения быстродействия и точности датчика путем экранирования магнитного поля, внешний поверхностный слой магнитопровода насыщен трехвалентным железом.

2. Датчик по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, магнитопровод датчика выполнен в виде двух соосно расположенных тонкостенных ферритовых стаканов, соединенных между собой притертыми торцами.

1027504

Составитель С. Лупачев

Техред A. Ач

Редактор Н. Кешеля

Корректор A - Повх

Тираж 602

Заказ 4720/43

Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования линейных размеров в пропорциональный электрический сигнал.

Известен индукционный .датчик, содержащий феррйтовый магнитопровод, размещенные на нем две встречно включенные катушки индуктивности и установленный с возможностью перемещения ферромагнитный якорь f13. 10

Недостатком данного датчика является низкая точность из-за наличия значительных полей рассеяния.

Наиболее близким к предлагаемому является индуктивный датчик размеров,15 содержащий цилиндрический, закрытый с торцов ферритовый магнитопровод, размещенные на внутренней поверхности магнитопровода две встречно включенные катушки индуктивности и установленный с возможностью перемещения внутри катушек ферромагнитный якорь (23Недостатком известного датчика являются ограниченная точность и значительное время установления выходного сигнала при отклонении ферромагнитного якоря от нейтрального положения, вызванного наличием полей рассеяния, влияющих на температурный режим датчика.

Цель изобретения - повышение быстродействия и,точности датчика путем экранирования магнитногоноля.

Поставленная цель достигается тем, что в индуктивном датчике размеров,,З5 содержащем цилиндрический, закрытый с торцов ферритовый магнитопровод, размещенные на внутренней поверхности две встречно включенные катушки индуктивности и установленный с воз- 40 можностью перемещения внутри катушек ферромагнитный якорь, внешний поверхностный слой магнитопровода насыщен трехвалентным железом.

Кроме того, магнитопровод датчи- 45 ка выполнен в виде двух соосно расположенных тонкостенных ферритовых стаканов, соединенных между собой притертыми торцами.

На чертеже представлена конструктивная схема индуктивного датчика.

Датчик содержит корпус 1, измерительный шток 2 с ферритовым яко-. рем 3, цилиндрический магнитопровод, состоящий из двух соосно расположенных тонкостенных ферритовых стаканов 4 и 5, соединенных между собой притертыми торцами б. Две встречно включенные катушки 7 и 8 индуктивности размещены около внутренней поверхности стаканов 4. и 5. Поверхностный наружный слой 9 стаканов 4 и 5 насыщен трехвалентным железом и выполняет функции электромагнитного экрана. В магнитопроводе имеются отверстия 10 и 11 для прохождения измерительного штока 2 и отверстие 12 для вывода проводов катушек 7 и 8 индуктивности.

Индуктивный датчик размеров работает следующим образом.

При подключении катушек 7 и 8 индуктивности датчика к источнику напряжения высокой частоты (не показан) магнитные потоки катушек распределяются по магнитопроводу в зависимости от положения ферритового якоря 3.

В нулевом положении датчика магнитные потоки катушек 7 и 8 вза-. имно компенсируются, и выходное напряжение датчика равно нулю. При измерении размера детали измерительный шток 2 устанавливает ферритовый якорь 3 в неравновесное положение относительно катушек 4 и 5. Это вызывает перераспределение магнитных потоков,.и на выходе датчика появляется напряжение, пропорциональное отклонению измерительного штока 2.

Так как наружный поверхностный слой 9 магнитопровода имеет высокое электрическое сопротивление. благодаря повышенной концентрации трехвалентного железа, он препятствует прохождению магнитных потоков катушек во внешнюю область за пределами магнитопровода, вследствие чего значительно уменьшаются потоки рассеяния.

Уменьшение потоков рассеяния повышает точность датчика, а также его быстродействие вследствие уменьшения времени установления его выходного сигнала.