Измеритель линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - увеличение диапазона измерения линейных перемещений в устройстве , содержащем элемент 3 Холла, установленный с возможностью перемещения вдоль биссектрисы острого угла, образованного двумя призматическими постоянными магнитами 1 и 2, которые обращены один к другому боковыми гранями, имеющими противоположную полярность. При питании элемента 3 Холла стабильным током от источника 4 тока, а также благодаря линейному изменению индукции в зазоре между магнитами 1 и 2, обеспечивается линейное изменение ЭДС Холла в функции перемещения объекта, связываемого в процессе измерения с элементом 3 Холла. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s()s G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4693426/28 (22) 23.05.89 (46) 15.06.91. Бюл. N. 22 (72) И.Е.Киселев и Л.И.Смирнова (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Кобус Я., Тушинский Я, Датчики Холла и магниторезисторы . M., Энергия, 1971, с.

264. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель -- увеличение диапазона измерения линейных перемещений в устройстве, содержащем элемент 3 Холла, усИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений в диапазоне до нескольких десятков миллиметров.

Целью изобретения является увеличение диапазона измерения за счет создания протяженной магнитной системы с линейно изменяющимся градиентом магнитной индукции в ее воздушном зазоре.

На чертеже изображена принципиальная схема измерителя.

Измеритель линейных перемещений содержит два неподвижных пострянных магнита 1 и 2, которые выполнены в виде прямоугольных призм и установлены под острым углом 15 — 30 один к другому так, чтобы обращенные одна к другой боковые грани призм имели противоположную полярность. Благодаря такой конструкции магнитной системы измерителя в зазоре между боковыми поверхностями магнитов создатановленный с возможностью перемещения вдоль биссектрисы острого угла, образованного двумя призматическими постоянными магнитами 1 и 2, которые обращены один к другому боковыми гранями, имеющими противоположную полярность.

При питании элемента 3 Холла стабильным током от источника 4 тока, а также благодаря линейному изменению индукции в зазоре между магнитами 1 и 2, обеспечивается линейное изменение ЭДС Холла в функции перемещения объекта, связываемого в процессе измерения с элементом 3 Холла. 1 э.п. флы,1ил.

1 ется линейно изменяющийся градиент индукции магнитного поля. В плоскости, проходящей через биссектрису острого угла между магнитами 1 и 2 перпендикулярно магнитным силовым линиям магнитного поля, создаваемого магнитами, установлен с воэможностью перемещения элемент 3 Холла, имеющий две пары электродов. к одной из которых подключен источник 4 тока. а к другой — усилитель 5 с регистратором.

Измеритель линейных перемещений работает следующим образом.

Элемент 3 Холла, жестко связанный с объектом перемещения, движется по направляющим вдоль биссектрисы угла, образованного магнитами 1 и 2. При этом на элемент Холла действует магнитная индукция, величина которой пропорциональна величине зазора между разноименными полюсами магнитов. Так как в процессе движения элемента Холла величина указанного

1656313 измерителя была линейной, угол между магнитами должен составить 15-30О.

Составитель, С.Скрыпник

Редактор Н.Сильнягина Техред М,Моргентал Корректор О.Кравцова

Заказ 2307 Тираж 391 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 зазора все время меняется, то меняется и величина магнитной индукции В, действующей на него. Поскольку ЭДС Холла определяется следующим выражением

Q>=l В cos(l В), где Ох — ЭДС Холла, генерируемая на одной паре электродов; ! — ток через вторую пару электродов элемента Холла;

 —. магнитная индукция в зазоре между магнитами, то, пропуская через элемент 3

Холла ток постоянной величины и поддерживая угол между вектором тока и вектором магнитной индукции неизменным, получаем пропорциональное изменение ЭДС Холла от величины индукции, которая линейно изменяется в зазоре между магнитами 1 и

2. Полученная ЭДС Холла усиливается в усилителе и фиксируется в регистраторе.

Диапазон измеряемых перемещений определяется размерами длинных боковых поверхностей магнитов 1 и 2.

Экспериментально установлено, что для того, чтобы выходная характеристика

Формула изобретения

5 1. Измеритель линейных перемещений, содержащий пару неподвижных двухполюсных постоянных магнитов, установленный с возможностью перемещения в зазоре между ними элемент Холла, имеющий две пары

10 электродов, и подключенные к соответствующим парам источник питания и усилитель с регистратором„отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона измерения, магниты выполнены в виде прямоуголь15 ных призм, обращенных одна к другой боковыми гранями, имеющими противоположную полярность и острый угол между ними, а элемент Холла установлен в плоскости, проходящей через биссектрису этого

20 острого угла.

2. Измеритель no n.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения линейности, острый угол между гранями призм составляет 15-30О.