Индуктивный датчик перемещения
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Ф
К1. 42k, 45/03
Заявлено 17.II.1969 (№ 1303115/25-28) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 29.Х.1970. Бюллетень ¹ 33
Дата опубликования описания 29.XII.1970
МПК G Olb 7 16
УДК 531.7:531.14 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Л. 3. Кияновский и H. М. Рудный
Институт автоматики и Институт физики АН Украинской ССР
Заявители
ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
Изобретение предназначено для контроля деформации и механических перемещений, в частности, при испытаниях материалов и конструкций.
Известны индуктивные датчики перемещений, содер>кащие чувствительный элемент в виде катушек индуктивности, соединенных в схему неуравновешенного моста переменного тока.
Указанные датчики не пригодны для измерения деформаций и перемещений в зоне дейстВия Высоких темперятуp и рядияций кяк из-зя потери ими ферромагнитных и изоляционных свойств, так и вследствие значительных влияний температуры на активную составляющую сопротивления.
Цель изобретения — IIOBblcHTb надежность и точность измерения датчика при высокой температуре и воздействии радиации, а также упростить его конструкцию.
Это достигается тем, что катушки индуктивности выполнены в виде однослойной пружины из неферромагнитного провода с несоприкасающимися витками, концы и середина которой механически жестко связаны*между собой и с одной точкой обьекта, а середины полученных при этом половин пружин механически жестко связаны между собой и с другой точкой объекта, перемещающейся относительно первой.
На чертеже схематически изображен описываемый индуктивный датчик.
Он содержит однослойную пружину 1 пз еферромагнитного провода. Концы и середина пружины жестко соединены между собой, а также с одной точкой контролируемого объекта механической связью 2. Середины полученных половин пружины соединены жестко механической связью 8 между собой и с дру10 гой точкой исследуемого объекта.
Получившиеся четыре участка пружины образуют катушки индуктивностп, электрически соединенные по схеме равноплечего неуравновешенного моста переменчого тока, например, 15 как показано на чертеже, с источником 4 заданного тока и индикагором 5 напряжения небаланса.
Устройство работает следующим образом.
20 Два рядом лежащих участка пружины составляют два соседних плеча моста и работают таким образом, что под воздействием измеряемой деформации или перемещения растягивается один участок, а другой сжимается, 25 Соответственно индукгивность одного участка уменьшается, а другого увеличивается. Для повышения уровня выходного сигнала ll чувствительности, а также увеличения реактивной составляющей сопрогивленпя по отноше.
30 нию к активной составляющей мост питается
285309
Для режима заданного тока
U =1>Z = 11ЛХ, Предмет изобретения. лл 1дх
z p+jx
Z0 где
Составитель А. Босой
Редактор T. Юрчикова
Техред T. П. Курилко
Корректор Л. А. Царькова
Заказ 3770/17 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открыгий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография пр. Сапунова, 2 повышенной частотой. Мостовая схема работает в неуравновешенном режиме.
При воздействии высокой температуры и радиации изменяется активное сопротивление плеч моста, а индуктивность практически не изменяетея, Для того чтобы одинаковые изменения активного сопротивления в комплексных плечах неуравновешенного моста не влияли на величину разбаланса, мост работает не 10 как обычно, в режиме заданного напряжения питания, а в режиме заданного тока с изменением напряжения небаланса (измеритель с бесконечным сопротивлением).
Действительно, для режима заданного напряжения разбаланс на выходе равноплечего моста равен
U — напряжение питания моста;
Z — комплексное сопротивление плеч; 25
Л Л вЂ” изменение сопротивления плеча под воздействием перемещения, т. е, разбаланс зависит как от индуктивного, так и от активного сопротивлений плеч моста. 30 где 1 — ток питания моста, Отсюда видно, что в режиме заданного тока напряжение разбаланса моста не зависит от активного сопротивления плеч, т. е. в конечном итоге не зависит и от изменения активного сопротивления, происходящего под влиянием внешних условий.
Индуктивный датчик перемещен«я, содержащий чувствительный элемeíò в виде катушек индуктивности, соединенных в схему. неуравновешенного моста переменного тока, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности и точности измерений при высокой температуре и воздействии радиации, катушки индуктпвности выполнены в виде однослойной пружины из неферромагнитного провода с несоприкасающимися витками, концы и середина которой механически связаны между собой и с одной точкой объекта, а середины полученных при этом половин пружины механически жестко связаны между собой и с другой точкой объекта, перемещающейся относительно первой.
