Бесконтактный датчик перемещения

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение линейности выходной характеристики бесконтактного датчика перемещения, работающего на основе эффекта Виганда. Датчик содержит сердечник 1, выполненный в виде пучка проволочек 2 Виганда, которые имеют магнитомягкую сердцевину и магнитожесткую оболочку. На этот сердечник намотана изме

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s 6 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕН.ЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4637200/28 (22) 13.01.89 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Таи. кентский ин .титут инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства (72) Л.И. Каримова, Д.Г. Уланович, P.P. Ким и Н.P. Зайнуллин (53) 621.317. 39:531. 71 (088.8 ) (56) Задерей П.П. Эффект Виганда и его применение. — Зарубежная радиоэлектроника, 1979. % 5, с. 66.

„„Я3„„1618998 А1 (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повышение линейности выходной характеристики бесконтактного датчика перемещения, работающего на основе эффекта Виганда. Датчик содержит сердечник 1, выполненный в виде пучка проволочек 2 Виганда, которые имеют магнитомягкую сердцевину и магнитожесткую оболочку. На этот сердечник намотана измеi 618998 рительная обмотка 3, чувствительная к перемагничиванию проволочек, которые поочередно намагничиваются при приближении к сердечнику 1 двухполюсного постоянного магнита 4, ось намагничивания которого параллельна оси сердечника. Благодаря тому, что проволочки 2 Виганда выполнены с различными порогами намагничивания магнитожестких оболочек, отличающимися один от

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для дискретной регистрации перемещения подвижных частей в системах измерения и сигнализации, Особенно, IlpM ограниченном доступе к объекту контроля или к объемам, где происходит его перемещение, Целью изобретения является повышение линейности выходной характеристики бесконтактного датчика перемещения, работающего на основе эффекта Виганда.

На чертеже схематично показана конструкция датчика.

Датчик перемещения содержит цилиндрический сердечник 1, выполненный в виде пучка проволочек 2 Виганда, которые имеют магнитомягкую сердцевину и магнитожесткую оболочку и представляют собой элементы со смещенной частной петлей гистерезисэ (СЧПГ) при намагничивании их изменяющимся однополярным магнитным полем, Проволочки Виганда имеют различные пороги намагничивания магнитожестких оболочек, отличающиеся один от другого в соответствии с обратной кубической зависимостью, а также различные объемы перемагничиваемых магнитомягких сердцевин, ступенчато изменяющиеся От ОднОЙ проволочки к другоЙ нэ постоянную величину. Сердечник ": охвачен измерительной обмоткой 3, которая присоединяется к блоку регистрации формиру ощихся в ней импульсных сигналов (не показан), На расстоянии от сердечника 1 установлен с возможностью перемещения в направлении к нему или от него двухполюсный постоянный магнит

4, закрепляемый в г:роцессе измерения, например, на торце контролируемого объекта и имеющий ось намагничивания, параллельную оси сердечника 1.

Датчик работает следующим образом.

Г1ри изменении расстояния между магнитом 4 и сердечником 1 магнитный поток, воздействующий на проволочки 2 Виганда, изменяется ho обратной кубической зависимости согласно закону распределения напряженности магнитного поля, создаваемого в окружающем пространстве двухполюсным

1О

2О 5 !

ЗО

45 другого по обратной кубической зависимости, и с различным объемом перемагничиваемых сердцевин, ступенчато изменяющимся от одной проволочки к другой на постоянную величину,обеспечивается пропорциональная зависимость между перемещением обьекта контроля и амплитудой импульсов, наводимых в обмотке 3 при перемагничивании проволочек 2 Вигандэ. 1 ил, магнитом, длина которого мала по сравнению с расстоянием до сердечника 1. Так как пороги намагни:.ивания проволочек 2 с различными СЧПГ изменяются также по обратной кубической зависимости, происходит поочередное перемагничивание проволочек 2 Ви "энда при перемещении контролируемого объекта нэ одинаковые интервалы, Так кэк перемагничивание элементов СЧПГ происходит одним скачком Баркгаузена, то в измерительной обмотке 3, охватывающей сердечник 1, возникают четкие электрические импульсы, н.- требующие усиления. Их амплитуда изменяeтcя от каждого предыдущего переклю нгвшегося элемента СЧПГ к последующе, у на одинаковые величины, тэк как объемы перемагничиваемого магиитомягкого сердечника проволочек 2 изменяются равномерными ступенями.

Благодаря этому обеспечивается пропорциональная зависимость между перемещением контролируемого объекта и числом электрических импульсов, амплитуда которых изменяется при каждом шаге перемещения на одинаковый интервал.

Датчик vower быть использован также и в качеств ве измерителя локальной толщины немагнитопровоаных обьектов, так как каждому значению толщины объекта, располагаемого между постоянным магнитом и сердечником, в контакте с ними соответствуют электрические импульсы определенной амплитуды, соответствующей толщине объекта, Формула изобретения

Бесконтактный датчик перемещения, содержащий цилиндрический сердечник в виде пучка проволочек Виганда, которые имеют магнитомягку о сердцевину и мэгнитотвердую оболочку, охватывающую сердечник, измерительную обмотку и установленный с возможностью перемещения двухполюсный постоянный магнит, ось намагничивания которого параллельна оси сердечника, о т л ич а:О шийся тем, что, с целью повышения линейности выходной характеристики датчи1618998

Составитель Т.Бычкова

Техред М.Моргентал Корректор М.Шароши

Редактор М.Бланар

Заказ 35 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ка, проволочки Виганда выполнены с различными порогами намагничивания магнитожестких оболочек, отличающимися один

or другого по обратной кубической зависимости, и с различным обьемом перемагничиваемых магнитомягких сердцевин, ступенчато изменяющимся от одной проволочки к другой на постоянную величину, 5