Электромагнитный преобразователь перемещений

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является увеличение чувствительности за счет линеаризации статической характеристики, расширение области применения за счет увеличения числа функциональных зависимостей , расширение диапазона измеряемых перемещений. В преобразователе подвижный ферромагнитный якорь 4 содержит светоотражающее покрытие 6, которое оптически связано с объектом измерения и перемещается в воздушном зазоре S . Источник излучения 7 освещает якорь 4 преобразователя через щель 10, например ромбической формы, в экране 9 или корпусе. Отраженный от поверхности якоря свет улавливается фотоприемником 8 и подается одновременно с детектированным сигналом измерительной обмотки 3 на сумматор , с которого снимается линейно изменяющееся напряжение. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЯ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5 А1 (191 (11) (sO 4 G О! . В 21/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!(7иг. f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4087676/24-28 (22) 14.07.86 (46) 30.04.88. Бюл, Ф 16 (71) Куйбышевский авиационный институт им,акад. С,П.Королева (72) Н.Е.Конюхов, Н,И.Лиманова, В,М.Гречишников, И.А.Лиманов и А.В.Капцов (53) 531,7(088,8) l (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 428429, кл.с 08 С 9/04, 1972. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, Целью изобретения является увеличение чувствительности за счет линеаризации статической характеристики, расширение области применения эа счет увеличения числа функциональных зависимостей, расширение диапазона измеряемых перемещений. В преобразователе подвижный ферромагнитный якорь 4 содержит светоотражающее покрытие 6, которое оптически связано с объектом измерения и перемещается в воздушном зазоре 0 . Источник излучения 7 освещает якорь 4 преобразователя через щель 10, например ромбической формы, в экране 9 или корпусе. Отраженный от поверхности якоря свет улавлива— ется фотоприемником 8 и подается одновременно с детектированным сигналом измерительной обмотки 3 на сумматор, с которого снимается линейно изменяющееся напряжение, 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1392365

Изобретение относится к контрольо-измерительной технике и может

ыть использовано в системах автома гического контроля и регулирования, а также в различных информационнойзмерительных устройствах.

Цель изобретения — увеличение чувствительности за счет линеаризации статической характеристики, рас;ширение области применения эа счет увеличения числа функциональных за,висимостей и расширение диапазона измеряемых перемещений.

На фиг.1 изображена конструкция электромагнитного, преобразователя .перемещений с экраном и щелью ромби:ческой формы; на фиг.2 — конструкция

;электромагнитного преобразователя, перемещений, где функцию экрана выполняет корпус; на фиг.3 — структурная схема электромагнитного преобра зователя перемещений; на фиг.4 — за; висимости величин выходных .напряжений от величин измеряемых перемеще- 25 ний, Электромагнитный преобразователь перемещений содержит ферромагнитный сердечник 1 броневого типа с возбуждающей 2 и измерительной 3 обмоткаь и, ферромагнитный якорь 4, шток 5, светоотражающее (зеркальное) покрытие б, источник 7 излучения, фотоприемник 8, экран 9 со щелью 10, генератор 11, амплитудный детектор 12

35 соединенный с ним, сумматор 13 и усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления.

Детектор 12 и усилитель 14 подключены к сумматору 13. 40

Щель 10 может быть выполнена и в корпусе 15. Форма щели 10 выбирает ся такой, чтобы обеспечить требуемый закон изменения интенсивности светового потока. 45

Электромагнитный преобразователь перемещений работает следующим образом»

Луч света от источника 7 излучения через щель 10 в экране 9 или корпусе 15 падает на зеркальное покрытие 6 якоря 4, отражается от него и улавливается фотоприемником.8.

Генератор 11 подключен к возбуждающей обмотке 2 преобразователя. Из55 мерительная обмотка 3 подсоединена к амплитудному детектору 12, выход которого соединен с одним из входов сумматора 13. К второму входу сумматора 13 подключен фотоприемник 8 через усилитель 14 с переменным коэффициентом усиления.

Сигнал с измерительной обмотки 3 преобразователя после детектирования амплитудным детектором 12 имеет вид кривой U> (фиг.4), Как видно из графика, с увеличением зазора 8 между якорем 4 и сердечником 1 напряжение на измерительной обмотке 3 преобразователя изменяется нелинейно (фиг,4). Кривая U интерпретирует зависимость напряжения от измеряемого перемещения в случае использования немагнитных накладок (фиг.4)..Характер изменения падения напряжения на фотоприемнике 8 в зависимости от зазора 8 показывает кривая U (фиг.4), Такое изменение напряжения связано с изменением тока через фотоприемник, который меняется пропорционально интенсивности облучения фотоприемника световым потоком. Закон изменения интенсивности светового потока определяется формой щели 10 в экране 9 или корпусе 15 и перемещением якоря 4, В данном случае для реализации кривой U применена щель ромФ бической формы. Так, при движении якоря 4 вниз, т.е. при увеличении зазора 8, напряжение на фотоприемнике 8 вначале увеличивается, согласно кривой U, а затем уменьшается, кроме того, форму кривой Б,р, а следовательно, линейность характеристики можно регулировать усилителем 14 с переменным коэффициентом усиления, в результате чего с выхода сумматора 13 снимается линейно изменяющееся напряжение U<,(фиг.3).

Сравнивая полученную хар актеристику U с выходным сигналом U прото— типа, можно сделать вывод, что у пр едлагаемого преобразователя по сравнению с преобразователем-прототипом линейность увеличена в 2 раза, а чувствительность — в 10 раз, причем найденные соотношения изменяются в зависимости от формы щели и коэффициента усиления усилителя.

Фор мула изобретения

1, Электромагнитный преобразователь перемещений, содержащий неподвижный ферромагнитный сердечник бро)392365

Рог. 2 невого типа с возбуждающей и измерительной обмотками, подвижный якорь, выполненный в виде ферромагнитного диска, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности эа счет линеариэации статической характеристики, он снабжен источч ником света и фотоприемником, на якорь преобразователя нанесено свето- 10 отражающее покрытие, а источник света и фотоприемник связаны оптически через светоотражающее покрытие.

2, Преобразователь по п,1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет увеличения числа функциональных зависимостей, он снабжен экраном со щелью, размер которой изменяется по заданному закону.

3, Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых перемещений, он снабжен усилителем с переменным коэффициентом усиления, подключенным к выходу фотоприемника.

1392365

Составитель Е. Глазкова

Техред N.Äèäûê Корректор Л.Пилипенко

Редактор А,Ревин

Заказ 1881/43 Тираж 680 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