Индуктивный датчик перемещений

 

ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ по авт. св. Na 870921, отличающийся тем, что, с цепью цистанционного регупировання циапазона измерений, прежце всего цпя измерения взаимного углового |юпоженяя разнесенных цетапей, срецний Ш-образного сераечника выпопнен из цвугс разцепенных немагнитной вставкой параппепьных ппанок, на которых раэмешены попопнитепьные обмопш, поо кпюченные к регулируемому всточнвку постоянного тока переменной попярностн.

„SU„„.1076748

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

} 3.Д".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 870921 (21) 3524967/18-10 (22) 23.12.82 (46) 28.02.84. Бюп. No 8 (72) 10. Г. Почуев, В. Я. Офицеров, В. Е. Лебецев, А. Т. Архипенков и Л..И. Жептикова (71) Попмосковный научно исспецоватепьский и проектно-конструкторский угопьный институт (53) 528.54+53.083.7 (088.8) 3(5D g 01 С 9/06//Я 01 С 9/12) и (54) (57) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ по авт. св. Ж 870921, о т п и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью цистанционного регупирования циапазона измерений, прежце всего цпя измерения взаимного угпового попожения разнесенных цетапей, срецний стержень

Ш-образного серцечника выпопнен из цвух разцепенных немагнитной вставкой параппепьных ппанок, на которых размещены допопнитепьные обмотки, поц» кпюченные к регупируемому источнику постоянного тока переменной попярности.

1076748

Изобретение относится к измеритепьной текнике, в частности к устройствам цпя измерения угповых и пинейнык ггеремещений с помощью инцуктивных цатчи ков. 5

По основному авт. св. _#_s 870921 известен цатчик перемещений, соцержащий якорь, поцвижный относитепьно

Ш-образного серцечника с обмотками поцмагничивания и выкоцными иэмери ® тепьными обмотками, размещенными на .крайних стержнях, выпопненных в вице замкнутых Ш-образных магнитопровоцов, ориентированных перпенцикупярно ппоскости серцечника, и включенными в мостовую схему.

На кажцом из крайних ступеней серцечника размещено по цопопнитепьной обмотке переменного тока, поцкпюченной поспецоватепьно через выпрямитепьный 20 мост к обмотке поцмагничивания, располагающейся с ней на общем участке магнитопровоца на поперечном стержне серцеч ника.

При испопьзовании .такого цатчика, обпацающего повышенной чувствитепьностью, циалазон измеряемык угловык перемещений оказывается мап и возника ют затруцнения с выбором требуемого циапазона. ЗО

Uem изобретения - обеспечение sea» можности цистанционного регупирования циапазона измерений, прежце всего при измерении взаимного угпового попожения разнесенных цетапей.

Поставпенная цепь цостигается тем, что в инцуктивном цатчике перемещений срецний стержень Ш-образного серцеч» ника выпопнен иэ цвух разцепенных не магнитной вставкой параппепьных ппанок, 4О, на которых размещены цопопнитепьные обмотки, поцключенные к регупируемому источнику постоянного тока переменной попярн ости.

При таком построении крайние стерж ни и ппанки срецнего стержня Ш-образного серцечника образуют цва У -образных серцечжика, расстояние межцу которыми может изменяться с помощью немагнит» ной вставки. 50

На фиг. 1 изображен цатчик, общий виц в разрезе; на фиг. 2 - эпектричес»кая схема цатчика; на фиг. 3 - циаграмма, илпюстрирующая изменение чувствитепьности цатчика. 55

Датчик образован крайними стержня ми 1 и 2, выпопненными в форме замкну тых Ш-образных магнитопровоцов, и ппан! ками 3 и 4, раэцепенными немагнитной вставкой 5 и поперечным стержнем 6.

Таким образом, Ш-образный серцечник разцепяется на цва -образных серцеч ника. Межцу образованными таким образом серцечниками и якорем 7 цатчика образуются возцушные зазоры. На стержне 6 размещена обмотка 8 постоянного тока, на ппанках 3 и 4 — цопопнитепьные обмотки 9 постоянного тока, а в окнах на крайник стержнях 1 и 2 - обмотки

10 и 11 переменного тока. На якоре 7 со стороны, обращенной к сер цечнику, выпопнены скосы. Сам якорь 7 может быть размещен на поцвесе (не показан).

Обмотки 8 постоянного тока через выпрямитепьный мост 12 соецинены поспецоватепьно с обмоткой 10 переменного тока Допопнитепьные обмотки 9 постоянного тока Ч -образных серцж« ников соецинены межпу собой поспецоватепьно и поцкпючены к регупируемому источнику питания переменной попярности. Обмотки 11 переменного тока через резисторы 13 вкпючены в схему измерения.

При поцаче напряжения на обмот ки 8, 10 и 11 в Ч-образных серцечникак созцаются постоянные магнитные потоки, которые опрецепяются как величиной воз цушнык зазоров 13 и 14 относитепьно якоря 7, так и значением тока обмо» ток 8 обеих серцечников.

При нейтрапьном попожении якоря 7 . зазоры 13 и 14 равны межцу собой, поэтому постоянные магнитные потоки также равны межцу собой. Ток обмотки 8 кажцого серцечника зависит от инцуктивного сопротивления обмотки 10 переменного тока того же серцечника. Маг нитные потоки уменьшают инцуктивность обмоток 10 и ll переменного тока.

В резупьтате уменьшения инцуктивности обмоток 10 возрастает постоянный ток в обмотках 8 обоих серцечников, а это привоцит к цапьнейшему снижению инцуктивности обмоток 10 и 11 цо наступпения установившегося режима.

Вспецствие ицентичности эпектрических и магнитных параметров сердечников на выхоце схемы измерения сигнап отсутствует.

При откпонении якоря, например, вправо возцушный зазор 14 уменьшаеъся, а возцушный зазор 15 увепичивается, вспецствие чего постоянный магнитный поток в оцном сердечнике увепи-чивается, а в другом уменьшается. При

Инцуктивное сопротивление ()(„) обмоъ ,ки переменного тока в кажцом серцеч» нике цпя заданных параметров ее эдей» рической и магнитной цепей оцнозначно опредепяется магнитной инцукцией 8

3BBMcHMocTb Xt »

=f(g ) прецставпяет собой кривую пинию.

Точка М перегиба кривой соответствует наибопьшей чувствительности датчика к перемещению. Изменяя величину тока цопопнитепьной обмотки поцмагничивания, изменяют вепичину начапьной магнитной индукции и тем самым регупируют чувст витепьность к перемещению.

Латчик перемещений исцытывацся цпя измерения угпа наклона цривоца arpera та цпя выемки угпя.

Изобретение может испопьзоваться цпя измерения углов поряцка иескопьких минут, так и цесятков грацусов, кроме того с помощью цатчика могут измерять ся и линейные перемещения от цопей миппиметра цо цесятков сантиметров.

3 10767 возрастании постоянного магнитного 1 потока индуктивность обмоток 10 и 11 переменного тока уменьшается, что привоцит к увеличению тока обмотки 8 и цопопнитепьному увепичению постоянного магнитного потока, а это привоцит к цапьнейшему росту тока обмотки 8 и постоянного магнитного потока. Так буцет процопжаться цо установпения установившегося процесса, когца по- 10 ток примет значение Ф . В резупьтате роста поцмагничивания инцуктивность выходной обмотки 11 оцного серцечника эффективно уменьшается.

В цругом серцечнике с увеличением 15 зазора 15 постоянный магнитный поток уменьшается, индуктивность обмоток 10 и ll увеличивается и соответственно уменьшается постоянный магниъный поток. Уменьшение его происхоцит 20 цо .установившегося процесса (цо значения Ф ). Снижение поцмагничивания серцечника привоцит к увепичению инцук тивности выхоцной обмотки 11.

Вепичина выхоцного сигнапа гропор- 25 ционапьна угпу поворота якоря, а фаза - направпению перемещения.

При откпонении якоря влево изменится фаза выхоцного напряжения, а вепичина его пропорционапьна угпу откпонения.

Применение допопнитепьной обмотки 9 в кажцом из серцечников позвопяет устанавпивать различные значения на чапьной магнитной инцукции постоянного

48 4 попя при нейтральном попожении якоря.

В зависимости от направпения тока обмотки 9 она может включаться согпао но ипи встречно с обмоткой 8. Регу пируя цистанпионно вепичину тока обмотки 8, изменяют начальную магнитную индукцию постоянного поня в серцечнике, а спедоватепьно, и начапьное иицуктивное сопротивпение обмоток 10 и 11 пере менного тока.

1076748

Поци

Заказ 729/38 Тираж 587

ВНИИ ПИ Госуцарственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

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

Фипиап ППП Патент, г. Ужгороц, уп. Проектная, 4

Составитепь Ф. Ферштман

Рецакто H. Руцнева Текрец iI.Èàðòÿøoâà Корректор А. Тяско