Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений

 

СООЗ СОВЕТСНИХ

СФЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

ИЕ (И) -

s(s8 6 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

v г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3371093/18 28 (22) 23. 12.81 (46) 15.07.83. баюл. II 26 (72) В.К.Чертыковцев и Т.А.Летов (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбниева (533 621.317.39:531.71.(088.8), (56) 1.. Агейкин Д.И. Датчики кон троля и регулирования. ийашиностроение", И..-. Л., 1965, с. 97.

2. Авторское свидетельство СССР

hr 748123, кл. G 01- B 7/00, 1978 (прототип) . (54) (57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМА ТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕИЕЩЕНИЙ, содержащий магнитопровод с размещенной на -нем двухсекционной обмоткой возбуждения, установленные около . противоположных торцов магнитопрово да и связываемые с контролируемым, :объектом„ в процессе измерения подвижные сердечники с размещенными на них двумя секциями измерительной обмотки и сопротивление нагрузки,. отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и линейности выходной характеристики, он снабжен двумя дополнительными секциями измерительной обмотки, размещенными на подвижных сердечниках, и двумя парами диодов, диоды одной из пар присоединены анодами к началам секций измерительной обмотки, размещенных на различных подвижных сердечниках, и катодами — к противоположным зажимам сопротивления нагрузки, диоды второй пары присоединены катодами к началам дополнительных секций измерительной обмотки и анодами - к противоположным зажимам сопротивления нагрузки, а концы всех секций измерительной обмотки подключены перекрестно через регулировочные резисторы к соответствующим зажимам сопротивления нагрузки.

1029000

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения линейных перемещений в различных системах автоматического контроля и регулирования.

Известны дифференциально-трансформаторные датчики перемещения с переменным воздушным зазором 1., Известные устройства характеризуются невысокой чувствительностью и значительной нелинейностью характерис тики преобразования.

Наиболее близким к изобретению является дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений, содержащий магнитопровод с размещенной на нем двухсекционной обмоткой возбуждения, установленные около противоположных торцов магнитопровода и связываемые с контролируемым объектом в процессе измерения подвижные сердечники с размещенными на них двумя секциями измерительной обмотки, подключенные к этим сек" циям своими эмиттер-коллекторными переходами транзисторы, и сопротивление нагрузки, включенное между эмиттерными электродами (21, Однако этот датчик обладает недостаточной чувствительностью (линейностью характеристики преобразования, вследствие однополупериодного характера и несимметрии тока в цепи нагрузки, Цель изобретения - повышение чувствитвльности и линейности выходной характеристики датчика.

Для достижения поставленной цели дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений снабжен двумя дополнительными секциями измерительной обмотки, размещенными на подвижных сердечниках, и двумя парами диодов, диоды одной из пар при" соединены анодами к началам секций измерительной обмотки, размещенных на различных подвижных сердечниках, и катодами — к противоположным зажимам сопротивления нагрузки, диоды второй пары присоединены катодами к началам дополнительных секций измерительной обмотки и анодами - к противоположным зажимам .сопротивления нагрузки, а концы всех секций изме-! рительной обмотки подключены пере— крестно через регулировочные резисторы к.соответствующим зажимам сопротивления нагрузки.

f0

f5

На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика перемещений; на фиг. 2 - временные диаграммы изменения тока в сопротивлении нагрузки.

Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений содержит магнитопровод М с размещенными на нем двумя секциями И.1 и И„ обмотки возбуждения, к которым подключен источник питания Г„ -Е„ . На установлен( ных возле торцов магнитопровода И и отделенных от него зазорами Д" и д (! подвижных сердечниках Г и С раэ(f мещены секции f/< W Ч и f/+ измерительной обмотки, к которым подключены в соответствующей полярности диоды D -D, а также регулировочные резисторы 1 -R4 и сопротивление нагрузки н .

Датчик линейных перемещений работает следующим образом.

В одном из крайних положений объекта (не показан), который связывается в процессе измерения с подвиж( ными сердечниками С и С, а именно ( при (Ч=О и о=max наводимые в секциях

t/g и Му сердечнйка С (ДС максимальны, а ЭДС в секциях A< и W cep/ дечника С вЂ” минимальны. Р результате, и в нечетные, и в четные полупериоды Т/2 питающего напряжения ток

lf в сопротивлении Р. протекает от

его зажима А к зажиму В, так как !

<>y I и I+)) I>, благодаря чему ток ! I

I н нагруэ ки в нечетные полупе риоды равен I —— 1 -1, а ток нагрузки в (Н( ( четные полупериоды равен 1„=!.

Нх Ъ где индексы "2" и "3" соответствуют индексу секции измерительной обмотки датчика (фиг. 2) . При этом токи

l

Очевидно, что при увеличении зазора д и уменьшении зазора d амплитуды токов I и уменьшаются, а амплитуды токов i я I+ увеличиваются. При равенстве указанных зазоров ток I> равен нулю.

В другом крайнем положении объек- ( та, т.е, при д =((ах и С! =О, что соответствует изменению направления движения объекта, ток Ik в сопротивлении Rg нагрузки протекает. от зажима

В к зажиму А и в четные, и в нечетные полупериоды питающего напряжения т,е, в противоположном направлении, так как 1 )) Q, à 1 )7 1, и име-. ют максимальную амплитуду.

Среднее значение тока I в сопротивлении R((нагрузк(зависйт, таким

1029000 коррекция нелинейности выходной характеристики датчика. образом, от величины контролируемого перемещения Х, т.е. от величины зазо ов и а знак зт го "то и.ср.. Составитель С.Скрыпник.

Редактор Т.Парфенова Техред H.Тепер Корректор О,Билак

Заказ 4944/38 Тираж. б02. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-,35, Раушская .наб., д.. 4/ т

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 р д О э о ка от направления перемещения. Подбо- Благодаря предлагаемому выполнером величин регулировочных резис- 5 нию датчика, обеспечивается повышеторов В,1 -Й„обеспечивается выравни- ние его чувствительности и увеличевание амплитуды токов, протекающих ние линейности выходной характерис" через диоды Dq-Dy, и осуществляется - тики,