Преобразователь перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений , например, в робототехнических устройствах. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя перемещений за счет уменьшения его чувствительности к воздействию внешних магнитных полей и угловых (вращательных) перемещений измерительного штока. Преобразователь перемещений представляет собой магнитную линзу, выполненную в виде ферромагнитного кольца и размещенных диаметрально противоположно на ее внутренней поверхности двух стержневых магнитов с Ш -образными полюсными наконечниками. На оси кольца размещен с возможностью перемещения шток с чередую1цимися ферромагнитными и неферромагнитными дисками. В зазоре между центральным стержнем полюсного наконечника и штоком закреплен магниточувствйтельный элемент, например датчик Холла. При перемещении штока магнитный поток, создаваемый магнитс,- ми, концентрируется в зависимости от положения ферромагнитных дисков либо в области центрального стержня полюсных наконечником, Либо в области их крайних стержней. Соответственно магнитный поток через магниточувствительный элемент изменяется от максимального значения до минима-пьного, что вызьшает срабатывание магниточувствительного элемента. 1 ил. |РЭРЛ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.,su„„ o6ä6 а1 (51) 4 С 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений, например, в робототехнических устройствах. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя перемещений за счет уменьшения его чувствительности к воздействию

1 внешних магнитных полей и угловых (вращательных) перемещений измерительного штока. Преобразователь переГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2.1.) 3895173/31-28 (22) 12.05.85. (46) 30.09.86. Бюл. Ф 36 (71) Белорусский государственный университет им. В.И. Ленина (72) В.Г. Шепелевич (53)621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 589538, кл. G 01 В 7/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

11 773426, кл. G 01 В 7/30, 1979.. мещений представляет собой магнитную линзу, выполненную в виде ферромагнитного кольца и размещенных диаметрально противоположно на ее внутренней поверхности двух стержневых магнитов с IJj -образными полюсными наконечниками. На оси кольца размещен с возможностью перемещения шток с чередующимися ферромагнитными и неферромагнитными дисками. В зазоре между центральным стержнем полюсного наконечника и штоком закреплен магниточувствйтельный элемент, например датчик Холла. При перемещении штока магнитный поток, создаваемый магнит ми, концентрируется в зависимости от положения ферромагнитных дисков либо в области центрального стержня полюсных наконечником, либо в области их крайних стержней. Соответственно магнитный поток через магниточувствительный элемент изменяется от максимального значения до минимального, что вызывает срабатывание магниточувствительного элемента. 1 ил, 12606

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений, например, в робототехнике.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя перемещений за счет снижения его чувствительности к действию внешних магнитных полей и к вращению измерительного штока относительно его продольной оси.

На чертеже показана конструкция преобразователя перемещений.

Преобразователь перемещений содержит магнитную линзу, выполненную в виде ферромагнитного кольца 1 и двух установленных диаметрально про1 тивоположно на его внутренней поверхности стержневых магнитов 2 с tll образными полюсными наконечниками 3. щ

Магниты 2 обращены один к другому противоположными полюсами. На оси 4 кольца 1, совпадающей с продольной осью преобразователя; установлен с возможностью продольного и враща- . 25 тельного перемещений шток 5. На нем закреплены ферромагнитные диски 6 и чередующиеся с ними неферромагнитные диски 7. Ферромагнитные диски 6 превышают по диаметру неферромагнитные диски 7 и образуют полюсные выступы штока. Расстояние между ферромагнитными дисками 6 равно удвоенному расстоянию между стержнями ill -образных полюсньгх наконечников 3.1 В зазоре

35 между центральным стержнем одного иэ полюсных наконечникомв 3 и штоком закреплен магниточувствительный элемент 8, например датчик Холла., Преобразователь перемещений работает следующим образом.

При перемещении штока 5 вдоль оси

4 изменяется положение дисков 6 и 7 относительно полюсных наконечников

3 магнитной линзы. В положении, когда

45 один и ферромагнитных дисков 6 находится напротив центрального стержня полюсных наконечников 3, магнитный поток, создаваемый магнитами 2, концентрируется в зазоре между централь50 ными стержнями полюсных наконечников

3 магнитной линзы и этим диском. При этом напротив крайних стержней полюсных наконечников 3 располагаются неферромагнитные диски 7, так как расстояние между дисками 6 вдвое превышает расстояние между этими стержнями. В результате магнитный поток че66 2 рез эти T(.ðæèè лп ннм të«í. Концентрация маг нитного потока н облас ти центрального стержня полюсного наконечника 3 приводит к срабатыванию магниточувствительного элемента 8 и к формированию на выходе преобразователя сигнала высокого уровня. При перемещении штока 5 вдоль продольной оси

4 взаимное расположение дисков 6 и

7 штока 5 полюсных наконечников 3 изменяется. В положении, когда напротив центрального стержня расположен неферромагнитный диск 7, магнитный поток, создаваемый магнитами .2, замыкается через крайние стержни полюсных наконечников 3, а в области центрального стержня и соответственно в зоне размещения магниточувст1зительного элемента 8 он минимален. На выходе преобразователя при этом формируется сигнал низкого уровня.

Благодаря тому, что магнитные гинзы преобразователя образуют замкнутую магнитную систему, чувствительность преобразователя к действию внешних магнитных полей уменьшается, а его помехоустойчивость — увеличивается. Вследствие круговой симметричности штока и магнитной линзы обеспечивается нечувствительность преобразователя к угловым (вращатель" ным) перемещениям штока.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений, содержащий магнитную линзу, размещенный напротив нее магниточувствительный элемент и установленный с возможностью поступательного перемещения шток с полюсными выступами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при измерении линейных перемещений, магнитная линза выполнена в виде ферромагнитного кольца и двух установленных диаметрально противоположно на внутренней поверхности кольца постоянных магнитов с Щ -образными полюсными наконечниками, шток размещен на продольной оси преобразователя с возможностью вращения относительно этой оси и выполнен в виде чередующихся неферромагнитных и ферромагнитных дисков, образующих полюсные выступы штока, а расстояние между ферромагнитными дисками равно удвоенному расстоянию между стержнями tlJ -образных полюсных наконечников.

1260666

Составитель И. Кислицин

Техред Л.Сердюкова.

Корректор Т. Колб

Редактор М. Бандура

Заказ 5213/35

Тирах 670

ВНИКЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. У кгород, ул. Проектная, 4