Датчик перемещений

 

О П И С А Н И Е п 470696

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Свез Советских

Социагистhiесiiиx

Респуб,", .:к (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.09.72 (21) 1833049/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 20,08.75 (51) И, Кл. С ".. Ü 7,04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.717.1 (088.8 ) (72) Автор изобретения (71) Заявитель

Г, П. Врон

Ульяновское головное специализированное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков (54) ДАТЧИК 11 ЕР ЕМЕЩЕИ И Й

Изобретение относится к отрасли приборостроения и вычислительной техники и предназначено для регистрации и измерения перемещения вдоль каждой оси системы прямоугольных декартовых координат на плоскости какой-либо перемещающейся точки пространства.

Известны датчики перемещения, состоящие из четырех индуктивных катушек, расположенных крестообразно в одной плоскости.

Противоположные катушки соединены последовательно и встречно и предназначены для измерения какой-либо одной координаты. Измерение осуществляется изменением индуктивности встречно включенных катушек из-за перемещения магнитного якоря вдоль соответствующей оси координат.

Однако такие датчики громоздки из-за значительного разнесения катушек (при уменьшении размеров якоря уменьшается чувствительность датчика). Кроме того, недостаточна чувствительность датчика в крайних положениях и необходимо использовать две измерительные схемы.

Для повышения чувствительности предлагается датчик, в котором якорь выполнен в виде индикаторной катушки, ось его парал-. лельна осям катушки возбуждения, а диагонально противоположные катушки возбуждения соединены между собой последовательно встречно.

На чертеже дана функциональная схема.

Предлагаемый датчик состоит из катушек

1, 2, 3 и 4 возбуждения и якоря 5, выполненного в виде индикаторной катушки, при этом катушки возбуждения расположены в одной плоскости; соприкасаясь одна с другой двумя боковыми гранями так, что несоприкасающиеся боковые грани катушек образуют квадрат, а катушки 2 и 4 возбуждения запитаны имгульснымп токами противоположного направления, катушки 1 и 3 возбуждения запптаны импульсными токами противоположного направления с периодическим изменением направления токов в каждой катушке.

Датчик перемещений регистрирует и измеряет перемещение индикаторной катушки 5 в

20 плоскости, параллельной плоскости катушек возбуждения 1 — 4.

При прохождении через обмотки катушек

1 — 4 токовых импульсов над плоскостью катушек создается магнитное поле.

25 Величина составляющей напряженности этого поля, перпендикулярной к плоскости витков индикаторной катушки, представляет собой четную функцию координаты Х, т. е. вдоль оси Y п еeр п еeнHд иHкK улярная состаиляюЗО щая напряженности магнитного поля равна

470696

Предмет изобретения

25

35

Составитель Г. Ничипорович

Тскрсд 3, Тараненко Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод

Редактор H. Данилович

Заказ 1999/IO Изд, № 1468 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5 типография, пр. Сапунова, 2 нулю, слева от оси Y — отрицатель а, справа от оси Y — положительна.

При изменении направления токов в одной паре диагонально противоположных катушек напряженность перпендикулярной составляющей магнитного поля является функцией координаты У.

Пульсирующее магнитное поле наводит в витках индикаторной катушки э. д. с., величина и полярность которой зависит в данный момент от величины и направления смещения индикаторной катушки 5 относительно определенной оси координат.

Если ось индикаторной катушки 5 проектируется в центр системы координат катушек, то наводимая в витках катушек э. д. с. равна нулю в любой момент времени.

Таким образом, предлагаемый датчик перемещений периодически переключается на измерение по одной из двух координат синхронно с изменением полярности импульсных токов в одной из пар диагонально противоположных катушек возбуждения.

Направления токов в катушках возбуждения (см. чертеж) таковы, что в ветви У токи всех катушек направлены согласно, а в ветви Х токи смежных катушек направлены встречно и взаимно компенсируют влияние д @г друкер Дри этом над катушками 1 и 2, напряженность поля отрицательна, а над катушкамй 3 и 9 — положительна и датчик изм ер я ет ко орди н а ту Х.

При смене направления токов в катушках

1 и 3 происходит взаимная компенсация влияния токов ветви Y системы возбуждающих катушек. Токи катушек к ветви Х направлены согласно. При этом напряженность поля над катушками 2 и 3 отрицательна, над катушками 1, 4 положительна и датчик измеряет коорди н а ту Y.

Датчик перемещений, содержащий катушки возбуждения, расположенные крестообразно в одной плоскости, якорь и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, якорь выполнен в виде индикаторной катушки, ось которой параллель1а осям катушек возбуждения, а диаго10 нально противоположные катушки возбуждения соединены между собой последовательно встречно.