Дистанционный датчик перемещения

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и увеличить диапазон измерений дистанционного датчика перемещений . Датчик содержит корпус 1, пару постоянных магнитов 2 и 3, чувствительный элемент, выполненный в виде пьезоэлектрической пластины 4, и блок компенсации нелинейности харакtL теристики преобразования, состоящий из экранирующей детали 5 и кулачкового механизма для ее перемещения между магнитами. Благодаря выполнению кулачкового механизма в виде пластины 6с профилированной поверхностью,, по которой перекатывается опорный ролик 7с закрепленной на его оси экранирующей деталью 5, при перемещении магнита 3, связанного с объектом контроля , эта деталь вводится в пространство между магнитами 2 и 3, вследствие чего изменяется сила магнитного отталкивания между ними, а следовательно , и сила сжатия пьезоэлектрической пластины. В результате этого ЭДС на ее электродах изменяется пропорционально контролируемому перемещению . 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л 213 YJ // /X////) со 1C со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1312373 А 1 (51) 4 G О1 В 7/00 7/30

I а!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4008528/25-28 (22) 28.01.86. (46) 23.05.87. Бюл. 9 !9 (72) В.А.Каринский и С.П.Розов (S3) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 847161, кл. С 01 N 3/56, 1979. (54) ДИСТАНЦИОННЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕ1"1ЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность и увеличить диапазон измерений дистанционного датчика перемещений. Датчик содержит корпус 1, пару постоянных магнитов 2 и 3, чувствительный элемент, выполненный в виде пьезоэлектрической пластины 4, и блок компенсации нелинейности характеристики преобразования, состоящий из экранирующей детали 5 и кулачкового механизма для ее перемещения между магнитами. Благодаря выполнению кулачкового механизма в виде пластины

6 с профилированной поверхностью„ по которой перекатывается опорный ролик

7 с закрепленной на его оси экранирующей деталью 5, при перемещении магнита 3, связанного с объектом контроля, эта деталь вводится в пространство между магнитами 2 и 3, вследствие чего изменяется сила магнитнохо отталкивания между ними, а следовательно, и сила сжатия пьезоэлектрической пластины. В результате этого

ЭДС на ее электродах изменяется пропорционально контролируемому перемещению. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 1312

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля перемещений в ши-. роком диапазоне изменения температур, например, в вакуумной технике.

Цель изобретения — повышение точности и увеличение диапазона измерений дистанционного датчика перемещения путем линеаризации его характеристики преобразования перемещения в f0 электрический сигнал, На чертеже схематично представлен дистанционный датчик перемещения, разрез.

Дистанционный датчик перемещения 15 содержит корпус 1, в котором размещена пара установленных с зазором и обращенных друг к другу одноименными полюсами постоянных магнитов 2 и 3 и чувствительный элемент, выполненный 20 в виде пьезоэлектрической пластины 4, Эта пластина закреплена между корпусом 1 датчика и магнитом 2. Датчик содержит также блок компенсации нелинейности характеристики преобразования датчика, выполненный в виде экранирующей детали 5 и кулачкового механизма для ее перемещения в направлении, перпендикулярном направлению контролируемого перемещения х, между 30 магнитами 2 и 3.

Постоянный магнит 3, предназначенный для связи с объектом контроля в процессе измерения, жестко соединен с кулачковым механизмом, который может быть выполнен, например, в виде пластины 6 с профилированной поверхностью и установленного с возможностью качения по этой поверхности опорного ролика 7, на оси которого зак- 40 реплена экранирующая деталь 5. Для перемещения этой детали в направлении, перпендикулярном направлению контролируемого перемещения х, корпус 1 датчика выполнен с направляющим отвер-45 стием 8. Электроды пьезоэлектрической пластины 4 соединены с усилительно-регистрирующим блоком 9.

Датчик работает следующим образом. 50

При перемещении магнита 3, кинематически связанного с объектом контроля, изменяется расстояние между магнитами 2 и 3, а следовательно, и 55 сила, действующая на пьезоэлектрическую пластину 4. Одновременно с магнитом 3 перемещается жестко свя373 2 занная с ним пластина 6, профилированная поверхность которой выполнена, например, по квадратичной кривой.

Экранирующая деталь 5, выполненная, например, из магнитомягкого материала или подмагниченная, вводится в пространство между магнитами 2 и 3, где она перемещается в соответствии с функциональной зависимостью, задаваемой профилированной поверхностью пластины б, Вследствие экранировки этой деталью магнитного поля, создаваемого магнитами 2 и 3, сила сжатия, действующая на пьезоэлектрическую пластину 4, а также ЭДС, подаваемая с электродов пластины 4 на усилительно-регистрирующий блок 9, линейно зависит от геремещения магнита 3. Зто обеспечивает повышение точности измерений и расширение диапазона измеряемого перемещения (линейного или углового) данного датчика.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Дистанционный датчик перемещения, содержащий корпус, размещенные в нем чувствительный элемент и пару установленных с зазором и обращенных друг к другу одноименными полюсами постоянных магнитов, один из которых предназначен для связи с объектом контроля, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности и увеличения диапазона измерений, он снабжен блоком компенсации нелинейности характеристики преобразования, выполненным в виде расположенной между магнитами с. возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению контролируемого перемещения, экранирующей детали и кулачкового механизма для ее перемещения, жестко соединенного с магнитом, предназначенным для связи с объектом контроля, а чувствительный элемент выполнен в виде пьезоэлектрической пластины, закрепленной между корпусом и другим постоянным магнитом.

2. Датчик по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что кулачковый механизм выполнен в виде пластины с профилированной поверхностью и установленного с возможностью качения по этой поверхности опорного ролика, на оси которого закреплена экранирующая деталь.