Датчик перемещения
ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ дифференциально-трансформаторного типа, содержащий ферромагнитный корпус с размещенным внутри него магнитопроводом, двухсекционную обмотку возбуждения и дифференциально соединенные секции измерительной обмотки, размещенные на центральном стержне магнитопровода, и расположенные напротив противо-.ложных торцов магнитопровода симметрирующую пластину и якорь, связываемый в процессе измерения с объектом контроля, отличающийся тем, что, с целью уменьшений нелинейности выходной характеристики датчика, якорь выполнен с отверстием в центре, диаметр d которого выбирается из соотнощения , гдеОд диаметр корпуса датчика; dц.ir диаметр центрального стержня магнитопровода; т - от 0,1 до 0,5. (Л сд ел оо 4 ОО
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU,„, 1155843
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3692652/25-28 (22) 4.1 1.83 (46) 15.05.85. Бюл. № 18
{72) А. В. Любомиров, Т. И. Мурашкина и В. Ф. Роганов (53) 621. 31 7.39:531. 71 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 473499, кл. G 01 В 7/14, 1973.
2. Серединин В. И. Измерительные устройства с высокотемпературн ым и датчикам и перемещения. M., «Энерги я», 1968. с. 15 — 19 (прототип). (54) (57) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ д,.фференциально-трансформаторного типа .одержащий ферромагнитный корпус с размещенным внутри него магнитопроводом, двухсекционную обмотку возбуждения и дифференциально соединенные секции измерительной обмотки, размещенные на центральном стержне магнитопров да, и расположенные напротив противо .,—.ожных торцов магнитопровода симметрпрующую пластину и якорь, связываемый в процессе измерения с объектом контроля, отличающийся тем, что, с целью уменьшений нелинейности выходной характеристики датчика, якорь выполнен с отверстием в центре, диаметр d которого выбирается из соотношения
dU,. n Йц,„— диаметр центрального стержня м агнитопровода; т — от 0,1 до 0,5. 1155843 й,ср (d(mD», Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений. Известен бесконтактный датчик перемещения, содержащий ферромагнитный корпус, магнитопровод с размещенными на нем обмоткой возбуждения и измерительными обмотками, ферромагнитный шунт и стержневой якорь, перемещающийся в центральном отверстии магнитопровода (1). Недостатком датчика является значительная нелинейность его выходной характеристики. Наиболее близким к предлагаемому является датчик перемещения дифференциально-трансформаторного типа, содержащий ферромагнитный корпус с размещенным внут ри него магнитопроводом, двухсекционную обмотку возбуждения и дифференциальносоединенные секции измерительной обмотки, размещенные на центральном стержне магнитопровода, и расположенные напротив противоположных торцов маги итопровода симметрирующую пластину и якорь, связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом. Якорь выполнен в виде диска, диаметр которого равен диаметру корпуса датчика (2). Недостатком датчика является нелинейность его выходной характеристики, достигающая ЗОЯ. Цель изобретения — уменьшение нелинейности выходной характеристики датчика. Для достижения поставленной цели в датчике перемещения дифференциально-трансформаторного типа, содержащем ферромагнитный корпус с размещенным внутри него магнитопроводом, двухсекционную обмотку возбуждения и дифференциально соединенные секции измерительной обмотки, размещенные на центральном стержне магнитопровода, и расположенные напротив противоположных торцов магнитопровода симметрирующую пластину и якорь, связываемый в процессе измерения с объектом контроля, якорь выполнен с отверстием в центре, диаметр d которого выбирается из соотношения где D> — диаметр корпуса датчика; дц.су — диаметр центрального стержня магнитопровода. На фиг. 1 приведен датчик; на фиг. 2— выходные характеристики датчика. Датчик содержит ферромагнитный корпус 1 и магнитопровод 2, на центральном стержне 3 которого размещены секции обмотки 4 возбуждения и дифференциально соединенные секции измерительной обмотки 5. Со стороны одного торца магнитопровода 2 размещена с зазором 6 симметрирующая ферромагнитная пластина 6, а со стороны другого торца с зазором 6р — подвижной ферромагнитный якорь 7, связаываемый в процессе измерения с контролируемым объектом (не показан). В якоре 7 выполнено отверстие 8, диаметр которого выбирается соглсно соотношению (1) из условия уменьшения нелинейности выходной характеристики. Датчик перемещения работает следующим образом. При удалении или приближении подвижного якоря 7 относительно рабочего торца датчика в направлении х увеличивается или уменьшается величина рабочего зазора 6р, в то время как величина компенсационного зазора 6. остается неизменной. В результате изменяется результирующее напряжение U, снимаемое с двух дифференциально соединенных секций измерительной обмотки. Выходная характеристика датчика (фиг. 2), представляющая зависимость результирующего напряжения U от расстояния 6, между подвижным якорем 7 и торцом датчика, показывает, что благодаря наличию отверстия в якоре 7 происходит некоторое уменьшение чувствительности датчика в средней части характеристики (за счет перераспределения магнитных силовых линий), приводящее к ее спрямлению. Степень изменения чувствительности, т. е. степень уменьшения нелинейности характеристики, зависит от соотношения между диаметром d отверстия в якоре 7, диаметром d . центрального стержня магнитопровода и диаметром 0 корпуса датчика, которое определяется выражением (1). Как показывают экспериментальные исследования, наилучшие результаты получаются при d=0,5DK. В этом случае нелинейность выходной характеристики (кривая а, фиг. 2) уменьшается на 35Я от нелинейности датчика с якорем без отверстия (кривая б, фиг. 2). Таким образом, выполнение якоря датчика с отверстием уменьшает нелинейность его выходной характеристики, благодаря чему увеличивается точность измерения пере м ещен ий. 1155843 lf9 Ю г S Ф 4мм Qua. Л Составитель С. Скрыпник Редактор И. Рыбчеико Техред И. Верес Корректор В. Бутяга Заказ 3124/34 Тираж 65! Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытнй 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
