Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения угловых перемещений путем уменьшения влияния потоков рассеяния в дифференциально-трансформаторном датчике перемещений. Датчик содержит два Ш-образных симметрично расположенных и обращенных один к другому стержнями ферромагнитных сердечника 1 и 2, разделенных воздушным зазором. В зазоре между сердечниками размещен якорь 3, который установлен с возможностью вращения в плоскости воздушного зазора. Якорь выполнен в виде нескольких ферромагнитных пластин , механически связанных между собой . Две крайние пластины 4 и 6 якоря смещены относительно его продольной оси. На среднем стержне одного из сердечников размещена первичная об (Л о сд 4i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU(ii1

594 G 01 В 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3928269/25-28 (22) 04.07.85 (46) 15. 11.86.. Бюл. Ф 42 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) С.И,Кирпатовский и В.И.Руденко (53) 621.3 17.39:53 1.71(088.8) (Se) Агейкин Д.И. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965, с.142. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ

ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения угловых перемещений путем уменьшения влияния потоков рассеяния в дифференциально-трансформаторном датчике перемещений. Датчик содержит два Ш-образных симметрично расположенных и обращенных один к другому стержнями ферромагнитных сердечника 1 и 2, разделенных воздушным зазором. В зазоре между сердечниками размещен якорь 3, который установлен с возможностью вращения в плоскости воздушного зазора. Якорь выполнен в виде нескольких ферромагнитных пластин, механически связанных между собой. Две крайние пластины 4 и 6 якоря смещены относительно его продольной оси. На среднем стержне одного из сердечников размещена первичная об1270549 мотка 7, а на двух крайних стержнях другого сердечника размещены две секции 8 и 9 вторичной обмотки, включенные последовательно-встречно. В исходном положении якоря площади перекрытия коайних стержней обоих сердечников пластинами якоря равны и. вследствие этого равны и ЗДС, наведенные в секциях вторичной обмотки.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дистанционного контроля перемещений н системах автоматического управления при действии сильных 5 электромагнитных помех.

Целью изобретения является повышение точности дифференциально-трансформаторного датчика при измерении угловых перемещений путем уменьшения 10 влияния потоков рассеяния и внешних электромагнитных помех.

На фиг.1 представлена схематично конструкция дифференциально-трансформаторного датчика; на фйг.2 якорь датчика, вид сверху.

Дифференциально-трансформаторный датчик угловых перемещений содержит два симметрично расположенньж Ш-образных ферромагнитных сердечника 1 и

2, разделенных воздушным зазором и обращенных один к другому своими стержнями. В зазоре между сердечниками 1 и 2 размещен якорь 3, который установлен с возможностью вра- 25 щения в плоскости воздушного зазора относительно продольной оси О-О датчика. Якорь 3 датчика выполнен в виде .нескольких ферромагнитных пластин

4-6, механически связанных между собой . Пластины 4 и 6 смещены относительно продольной оси якоря и вследствие этого частично заполняют воздушные зазоры между карйними стержнями сердечников 1 и 2 в исходном (нулевом) положении якоря 3 . Плас35 тина 5 постоянно заполняет зазор между средними стержнями обоих сердечников. На среднем стержне сердечника

1 размещена первичная обмотка 7, а на крайних стержнях сердечника 2

40 расположены две секции 8 и 9 вторичной обмотки, включенные последовательно-встречно.

Выходной сигнал датчика равен нулю вследствие минимизации магнитных потоков рассеяния, связывающих секции первичной и вторичной обомоток. При угловом перемещении якоря площади перекрытия крайних стержней обоих сердечников ферромагнитными пластийами якоря изменяются линейно в функции угла поворота якоря. 2 ил.

Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений работает следующим образом.

В исходном положении якоря 3 площади перекрытия крайних стержней сердечников 1 и 2 пластинами 4 и 6 якоря одинаковы, вследствие этого равны и ЗДС, наведенные в секциях 8 и 9 вторичной обмотки, благодаря чему сигнал на выходе датчика равен нулю.

Указанное выполнение якоря обеспечивает повышение стабильности нуля выходной характеристики датчика, так как взаимная индуктивная связь между первичной и вторичной обмотками дат— чика через потоки рассеяния, не модулированные его якорем, значительно уменьшена.

При угловом перемещении якоря Э, связываемого в процессе измерения с объектом контроля (не показан), площади перекрытия крайних стержней обоих сердечников ферромагнитными пластинами 4 и 6 якоря изменяются линейно в функции угла поворота якоря. В результате этого магнитное сопротивление одной ветви магнитопровода 2 увеличивается, а сопротивление другой ветви уменьшается, вследствие чего изменяются ЗДС, наводимые в секциях

8 и 9 вторичной обмотки.

Таким образом, на выходе дифферен" циально-трансформаторного датчика появляется сигнал, равный разности

ЗДС, наведенных в этих секциях вторичной обмотки. Датчик практически нечувствителен к внешним электромагнитным помехам, что повышает точность измерения угловых перемещений.

Формула изобретения

Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений, содержащий два

3 1270549 4

Ш- образных симметрично расположенных при измерении угловых перемещений и обращенных один к другому стержнями путем уменьшения влияния потоков расферромагнитных сердечника, размещен- сеяния, секции вторичной обмотки разную на среднем стержне одного из них мещены на крайних стержнях второго первичную обмотку, двухсекционную Ш-образного сердечника, якорь выполвторичную обмотку и размещенный в нен в виде нескольких механически зазоре между сердечниками ферромаг- связанных пластин и установлен с вознитный якорь, отличающийся . можностью вращения в плоскости тем, что, с целью повышения точности зазора.

Составитель Т.Бычкова

Редактор А.Лежнина Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6229/40 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 о