Дифференциальный трансформаторный датчик линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в различных прецизионных преобразователях механических величин: перемещений, деформаций, силы. Цель изобретения - повышение чувствительности, расширение диапазона с линейной функцией преобразования и расширение области применения путем миниатюризации датчика. Для этого возбуждающая катушка 1 неподвижно закреплена на сердечнике 2, размещенном внутри измерительной катушки с возможностью продольного перемещения относительно ее пары обмоток 3 и 4, включенных последовательно-встречно. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

119) (11) А1 (51) 5 С 01 В 7/00, 7/24

ПРИ fNHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

К А ВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4453094/25-28 (22) 11.05.88 (46) 07,11.90. Бюл. ) 41 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) И.М.Карташов и С.С.Лиманский (53) 531.781.2:621.317.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 462083, кл. G 01 В 7/00, 1973 °

Электрические измерения неэлектрических величин. / Под ред. П.В.Новицкого. Л.: Энергия, 1975, с. 316. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬННП ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕйНЬ Х ПЕРЕМЕЦЕНИЙ

2 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в различных прецизионных преобразователях механических величин: перемещений, деформаций, силы. Цель изобретения - повышение чувствительности, расширение диапазона с линейной функцией преобразования и расширение области применения путем миниатюризации датчика. Для этого возбуждающая катушка 1 неподвижно закреплена на сердечнике 2., размещенном внутри измерительной катушки с возможностью прсдольногo перемещения относительно ее пары обмоток 3 и 4,включенных последовательно-встречно. 1 ил. й

1605137

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в различных прецизионных преобразователях механических величин (перемещений, деформаций, силы).

Целью изобретения является повышение чувствительности, расширение диапазона с линейной функцией преобразования и области применения путум миниатюризации датчика.

На чертеже показана принципиальная схема датчика.

Датчик состоит из возбуждающей катушки 1 индуктивности, неподвижно закрепленной на сердечнике 2, и измерительной катушки, выполненной из двух обмоток 3 и 4, включенных последовательно-встречно. Сердечник

2 расположен внутри измерительной катушки с возможностью продольного перемещения относительно обмоток 3 и 4.

Датчик работает следующим образом.

При подключении катушки 1 к источнику 5 переменного напряжения через ее обмотку, протекает переменный ток, величина которого определяется. напряжением питания и полным сопротивлением замкнутой электрической цепи. Переменное электромагнитное поле, образующееся вокруг обмотки катушки 1, возбуждает в симметричных обмотках 3 и 4 переменные электродвижущие силы (ЭДС). В определенном положении сердечника 2 с катушкой 1 в обмотках 3 и 4 индуцируются равные

ЭДС, что соответствует нулевому показанию регистрирующего прибора 6. 40

При смещении сердечника 2 с катушкой

1 от этого нулевого положения индуцированные ЭДС в симметричных обмот,ках 3 и 4 изменяются на величины разного знака, алгебраическая разность которых определяет фиксируемую прибором 6 величину ЭДС разбаланса в измерительной. цепи, функционально связанную с величиной измеряемого перемещения.

Высокая чувствительность данного датчика связана с тем, что величина регистрируемого разбаланса ЭДС в измерительной цепи обусловлена суммарным действием двух факторов: изменяющейся магнитной проницаемостью среды при перемещении сердечника относительно измерительной катушки и перемещением обмотки возбуждающеи катушки относительно обмоток иэмерительной катушки.

Линейность функции преобразования датчика во всем диапазоне рабочих перемещений связана с постоянством величины питающего переменного тока, поскольку полное сопротивление возбуждающей катушки не изменяется при рабочих смещениях ее вместе с магнитомягким сердечником.

Конструктивно обеспеченное постоянство питающего тока позволяет отказаться от использования стабилизированных источников питания, обла" дающих низким КПД, изготовить помехозащищенный высокочувствительный малогабаритный датчик (весом около

?,5 r), питающийся от высокочастот" ного источника (60-70 кГц), т.е. пригодный к использованию в различных прецизионных преобразователях механических величин, в системах автоматизации.

Формула изобретения

Дифференциальный трансформаторный датчик линейных перемещений, состоящий из возбуждающей катушки индуктивности, измерительной катушки, которая выполнена из двух обмоток, включенных последовательно встречно, и сердечника, расположенного с возможностью продольного перемещения внутри измерительной катушки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, расширения диапазона с линейной функцией преобразования и области применения путем миниатюризации .датчика, возбуждающая катушка неподвижно

"акреплена и равномерно распределена на сердечнике.