Трансформаторный датчик перемещения

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение линейности выходной характеристики трансформаторного датчика перемещения в начале диапазона измеряемых перемещений. Датчик содержит ферромагнитный сердечник 1, имеющий Ш-обраэную форму в продольном сечении, и размещенные на его среднем стержне 2 обмотку 3 возбуждения и обмотку 4 измерения. Средний стержень 2 выполнен со ступенчатым уменьшением поперечного сечения со стороны его торца, обращенного к якорю 5, который выполнен из ферромагнитного материала и установлен с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и торцами стержней сердечника. За счет ступенчатого изменения сечения среднего стержня сердечник обеспечивает профилирование рабочего воздушного зазора между якорем и торцами стержней сердечника, что оказывает влияние на суммарное магнитное сопротивление датчика, а следовательно, и на величину его выходного напряжения на обмотке 4 при малых значениях рабочего воздушного зазора, благодаря чему обеспечивается спрямление выходной характеристики датчика в области нуля. 2 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4605028/28 (22)14. 11. 88 (46) 15,03.91. Бюл. N- 10 (72) Н. Д. Конаков, Т. И. Мурашкина и

Ю, А. Лапшов (53) 621.317.39:531,71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1392339, кл. G 01 В 7/00, 1986.

Середенин В. И. Измерительные устройства с высокотемпературными трансформаторными датчиками перемещения.

М.: Энергия. 1968, с, 5-6. (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повышение линейности выходной характеристики трансформаторного датчика перемещения в начале диапазона измеряемых перемещений. Датчик содержит ферромагнитный сердечник 1, имеющий LU-образную форму в продольном

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений.

Целью изобретения является повышение линейности выходной характеристики датчика в начале диапазона измерения за счет ступенчатого изменения величины воздушного зазора между его неподвижным сердечником и якорем.

На фиг. 1 показана схема датчика; на фиг. 2 — выходные характеристики датчика при неизменном сечении среднего стержня его ферромагнитного сердечника (а) и при ступенчатом уменьшении поперечного сечения этого стержня со стороны его торца, обращенного к якорю (Ь).

„„5Ц „„1634985 А1 сечении, и размещенные на его среднем стержне 2 обмотку 3 возбуждения и обмотку 4 измерения, Средний стержень 2 выполнен со ступенчатым уменьшением поперечного сечения со стороны его торца, обращенного к якорю 5, который выполнен иэ ферромагнитного материала и установлен с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и торцами стержней сердечника, За счет ступенчатого изменения сечения среднего стержня сердечник обеспечивает профилирование рабочего воздушного зазора между якорем и торцами стержней сердечника, что оказывает влияние на суммарное магнитное сопротивление датчика, а следовательно, и на величину его выходного напряжения на обмотке 4 при малых значениях рабочего воздушного зазора, благодаря чему обеспечивается спрямление выходной характеристики датчика в области нуля. 2 ил, Трансформаторный датчик перемеще- Ос ния содержит неподвижный ферромагнит- () ный сердечник 1, имеющий Ш-образную ф форму в его продольном сечении, и разме- 0 щенные на его среднем стержне 2 обмотку

3 возбуждения и обмотку 4 измерения. Возле торцов стержней сердечника 1 установлен якорь 5 с возможностью изменения зазора дмежду ними при его перемещении, Средний стержень2 сердечника датчика вы- а полнен со ступенчатым уменьшением его поперечного сечения со стороны торца, обращенного к якорю 5.

Датчик работает следующим образом, При перемещении якоря 5 е направлении, перпендикулярном торцовой поверхности стержней сердечника 1 датчика;

1634985

3 изменяется зазор д между рабочими поверхностями якоря и сердечника, что приводит к изменению магнитного сопротивления датчика, а следовательно, и к изменению его выходного напряжения на обмотке 4 измерения.

При неизменном поперечном сечении среднего стержня 2 сердечника выходная характеристика а (фиг. 2) имеет вид гиперболы, т.е. резко нелинейный характер, главным образом в начале диапазона измерения в области малых значений рабочего воздушного зазора, За счет ступенчатого изменения поперечного сечения среднего стержня 2 сердечника 1 датчика и обусловленного этим увеличением сопротивления рабг «его воздушного зазора между Illlf4 и якорем 5 обеспечивается уменьшение чувствительности датчика, лавным образом, в начале диапазона измеряемых пег мещений (характеристика), так как о1носи1ельное влияние соотношения сопротивления воздушного зазора и ферром 3THHTI(blx участков магни гной цепи датчика достаточно велико именно в этой области. В конце диапазона измеряемых перемещений сопротивление датчика определяется в основном длиной воздушных зазоров в магнитной цепи датчика, вследствие чего изменение формы среднего сердечни5 ка практически не оказывает влияния на магнитное сопротивление датчика и, следовательно, на форму его выходной характеристики в этой области измеряемого диапазона перемещений якоря.

1-0

Формула изобретения

Трансформаторный датчик перемещения, содержащий ферромагнитный сердечник, имеющий Ш-образную форму в

15 продольном сечении, размещенные на его среднем стержне обмотки возбуждения и измерения и установленный с возможностью перемещения в направлении к торцам стержней сердечника ферромагнитный

20 якорь, отличающийся тем,что,сцелью повышения линейности выходной характеристики датчика в начале диапазона измерения, средний стержень сердечника выполнен со ступенчатым уменьшением по25 перечного сечения со стороны его торца, обращенного к якорю, 1634985

/чу

85 0354

Составитель С. Скрыпник

Редактор Л. Веселовская Техред М,Моргентал Корректор С. Шевкун

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 747 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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