Индуктивный датчик угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение точности индуктивного датчика угловых перемещений путем улучшения компенсации температурной погрешности, особенно в отрицательном диапазоне температур окружающей среды. В этом диапазоне температур ослабляется компенсирующее влияние плоской катушки 14 индуктивности , чувствительной к изменению зазора между нею и мембраной 13 и включенной в цель питания мос1 8 г /I..././ Ч ТОБОЙ схемы измерения, смежные плечи которой образованы измерительными обмотками 5 и 6 индуктивного датчика . Для улучшения степени компенсации температурной погрешности датчик снабжен второй катушкой 14 индуктивности , вьпполненной идентично первой и намотанной одновременно с нею в два провода. К зажимам второй катушки индуктивности подключен терморезистор 15 с отрицательным температурньм коэффициентом сопротивления, В результате прн уменьшении температуры окружающей среды, когда -увеличивается зазор между мембраной 13 и плоскостью катушек 14 индуктивности, что обусловлено сжатием жидкости 12 в центре 11, происходит увеличение индуктивности катушек 14 и дополнительное увеличение падения напряжения на той катушке, которая включена в цепь питания мостовой схемы, за счет увеличения также и сопротивления терморезистора 15. 3 ил. 7 S // /2 / ID 4;а оо 00 tsp } /J rsj ;7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„,, 1432329 А2

1511.1 G 01 B 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К А BTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 8 2 Я 7 Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1315791 (21) 421431 2/25-28 (22) 28.01.87 (46) 23.1 0.88. Бюл. Р 39 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В.В.Баранов и N.Н.Секисов (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1315791, кл. G 01 В 7/30, 1985. (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ

ПЕРЕМЕ(11ЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повышение точности индуктивного датчика угловых перемещений путем улучшения компенсации температурной погрешности, особенно в отрицательном диапазоне температур окружающей среды. B этом диапазоне температур ослабляется компенсирующее влияние плоской катушки 14 индуктивности, чувствительной к изменению зазора между нею и мембраной

13 и включенной в цепь питания мостовой схемы измерения, смежные плечи которой образованы измерительными обмотками 5 и 6 индуктивного датчика. Для улучшения степени компенсации температурной погрешности датчик снабжен второй катушкой 14 индуктивности, выполненной идентично первой и намотанной одновременно с нею в два провода. К зажимам второй катушки индуктивности подключен терморезистор 15 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, В результате при уменьшении температуры окружающей среды, когда увеличи— вается зазор между мембраной 13 и плоскостью катушек 14 индуктивности, что обусловлено сжатием жидкос ги 12 в центре 11, происходит увеличение индуктивности катушек 14 и дополнительное увеличение падения напряжения на той катушке, которая включена в цепь питания мостовой схемы, за счет увеличения также и сопротивления терморезистора 15. 3 ил.

1432329

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использована для контроля угловых перемещений и является усовершенствованием датчика по основному авт. св.

9 1315791.

Цель изобретения — повышение точности датчика путем улучшения компенсации температурной погрешности в отрицательном диапазоне температур окружающей среды.

На фиг. ) схематична показана конструкция индуктивного датчика угловых перемещений; на фиг. 2 — электрическая схема включения его обмоток; на фиг. 3 — зависимость изменения индуктивностей .) и L < измерительных обмо-, ток датчика и его выходного сигнала

U функции угла q поворота ротора

Ьых датчика.

Индуктивный датчик угловых перемещений содержит размещенные в стаканообразнам корпусе 1 на статоре 2, имеющем растровые окна 3 и 4, две 25 измерительные обмотки 5 и 6 установленные на общем изоляционном каркасе 7. Внутри статара 2 размещен кааксиальна с ним стаканообразный ротор 8, также имеющий растровые окна 30

9 и 10. В торце корпуса 1 со стороны ега закрытой части размещен цилиндр

11, заполненный жидкостью 12 и закрытый мембраной 13. На параллельной поверхности мембраны установлены две плоские катушки 14 индуктивности, выполненные идентично одна к другой и находящиеся в тесной индуктивнасти связи благодаря тому, что они намотаны одновременно в два провода.

На каркасе 7 внутри корпуса закреплен терморезистор 15 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, переключенный параллельно второй плоской катушке 14 индуктивности, первая плоская катушка индуктивности подключена одним концом к точке соединения измерительных обмоток 5 и 6 датчика, а другим - к источнику питания переменного тока.

Измерительные обмотки 5 и 6 образуют 50 смежные плечи мостовой измерительной схемы (фиг. 2), два других плеча которой образованы обмотками выходного трансформатора 16.

При сборке датчика сначала вставляют в его корпус 1 обе катушки )4 индуктивности, выполненные в виде.од-, ного конструктивного элемента, затем размещают в корпусе цилиндр 1!, заполненный жидкостью 12, опорный подшипник 17, каркас 7 с обмотками 5, 6 и термарезисторам 15, статар 2, ротор 8, второй опорный подшипник 18 и заканчивают сборку датчика затягиванием кантрящей гайки )9.

Датчик работает следуницим образам, В исходном состоянии растровые окна 3, 4 и 9, 10 статора и ротора перекрывают друг друга на 507., при этом суммарные площади измерительных окон под обмотками 5 и 6, а следовательно, и их индуктивности 1., и Ь (фиг. 3) равны. Поскольку эти обмотки включены B мостовую измерительную схему, то выходной сигнал датчика равен нулю. При угловом смещении ротора 8 на угол g в любом направлении выходной сигнал U датчика пропориыу цианален величине угла у смещения ротора (фиг. 3). При увеличении температуры окружающей среды индуктивнасти обмоток датчика увеличиваются.

Одновременно расширяется жидкость

12 в цилиндре 11, мембрана 13 приближается к катушкам 14,, вследствие чего уменьшается их индуктивность за счет влияния вихревых токов, наводимых в мембране. Благодаря допол-. нительному уменьшению сопротивления терморезистора происходит еще большее уменьшение индуктивности, вносимой катшуками 14 в цепь питания мостовой измерительной схемы. Благодаря этому температурная погрешнас ть измерения угла (несколько снижается.

При уменьшении температуры окружающей среды индуктивнасти Е, и Ь, обмоток 5 и 6 датчика уменьшаются.

Объем жидкости 12 в цилиндре 11 уменьшается, мембрана 13 удаляется от сдвоенных катушек 14, индуктивность этих катушек увеличиве.ется.

Но так как этого увеличения недостаточно для компенсации температурного ухода, то дополнительное увеличение вносимого индуктивного сопротивления в цепь питания мостовой схемы происходит за счет увеличения сопротивления терморезистора !5 имеющего отрицательный температурный коэффициент сопротивления, Благодаря улучшению степени кам; пенсации температурных погрешностей измерений повышается точность предлагаемого датчика.!

432329 формула и э о б р е т е н и я

Фиг. 2

180

Составитель В, Лузинский

Техред Л. Олийнык Корректор;М.Максимишинец

P едак тор А. Мотыль

Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

-по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5412/32

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Индуктивный датчик угловых перемещений по авт, св. Р 1315791, о т— личающнйс я тем, что, с целью повышения точности путем улучшения компенсации температурной погрешности в отрицательном диапазоне температур окружающей среды,он снабжен второй плоской катушкой индуктивности, индуктивно связанной с первой и выполненной идентично ей, и термореэистором с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, подключенным параллельно второй катушке.