Датчик перемещений

 

ф сс! библIIQTGI-a MF.

О 516645

ОПИСАНИЕ

И ЗОБ Р ЕТ;.Y. и Я

Союз Советских

Сопиалистнчсс;!нх

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (51) М. Кл. - G 01D 5 16 (22) Заявлено 11.03.74 !2!, 2008086 1$-10 с присоединением заявки ¹

Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий!

Опубликовано !5.04.76. Б1оллетень М 14 ! ! ! Д::.;, !c! TtI Ot!! бл НОВ:1Н!н! 0 1!IC I II!i!I ! .1 6. I 0 (53) УДК 531.71:531.!4 (088.8) (72) IITophi

i!."з,обретения

В. Н. Алексеев, Ю. И. Мартынов, А. Н. Арончиков и В, H. Трофимов! 5 c, Р с;- 1 .I (54) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

racyaaPcT88IIHbIN комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в измерительной технике как магниторезистивный преобразователь перемещения в электричеОкий с!t.-нал. 5

Известны датчики перемещений, содержащие постоянный магнит с полюсными наконечниками, П-образный трехсекционный магнитопровод, между секциями которого установлены магниторезисторы, и якорь со штоком, изме- 1О няющий свое положение под воздействием измеряемого перемещения, которое вызывает изменение магнитной индукции через магниторезисторы, что приводит K изменению их сопротивления. 15

Чувствительность таких датчиков определя"icH отношением величины изменения сопрогивления магниторезистора в зависимости от

Величины измеряемого перемещения к первона 1альному значению этого сопротивления. 20

Недостатком известных датчиков является

; свысокая чувствительность, обусловленная тем, что при минимальном зазоре между якор . : ë и маГнитопроВОдом с pc3HcTopt! ìbt магнитTIoToK 1Iс может tIhITh 3 vIPIihttIcII до III ля. 25

Дл11 пОВ!! Iiic ния и !ВстВительности предлаГаемого датчик» !I его полюсном наконечнике прямоугольной формы установлены подвижные элементы нз магнитомягкого материала, каж- 30 дый Ilз которых Обрт13 ст рсГE лир ех!ый .Ii!30p с соотвстствукнцсй секцией t pcicc«u!toIIIIoro магнитопровода.

Ч!! Вств!! Гс:!hllоcT!! . !i! !" I:!кil I!Сpсме!цен 111 п0В ьl ш а с т с !1 3 а c, с ". 0 б с и с ! 1 н Я I л с В О Г О м а ГнитноГО поток!1 чс„ Icз l!ВГ1! :!ò IpcÇIIС! Opь! В Од

НОМ ИЗ IiP3!!III!X ПОЛОЖЕН!lй ЯКОРЯ It !1Г!КСПМ ВЛ!ЬНО ВОЗ МОЖIIГ ГО Х! а I!Ill!!ОГО IIOTOlit! В ДPl1oм кра11!1е .! по.lожснн!i якоря.

1! фпГ. 1 пока. l!! ООЩИ!! Вп.з, 01. !I .ыВасыо

О д тч .1ка; .:. сйиг. 2 --:-:;ë!!âëlå! TI!aII схема

;1атч1:ка B виде моста.

Датчик содержит постоянный магнит 1 с no-!

loci;hid!» наконечниками 2 и 3, имеющими в сечении форму соответственно прямоугольную и П-образную. В полюсном наконечнике прямоугольной формы установлены подвижные элементы 4, 5 и 6 из магнитомягкого материала, ооразую1цие регулируемые зазоры с секцпями 7, 8 и 9 трехсекционного П-образного маг-! !!то и, о Вод а 10.

Л!ежду секпиями в зазорах установлены ..:;.гниторезисторы 11 н 12. Между П-оораз»hu1 полюсным наконечником и трехсекционным магнитопроводом расположен якорь со штоком 13.

Вся х!ВГнllтная с! ° cтсмa д!lтчика 3!1креплс11 1 на емагнитном ocllo!Ib! III!:i !4.

Датчик работает слсдукпцнм образом.

510645

74 б

73 7 1гмР-!

Х ggg7

МагlEEETEIhIII IIOTÎI<, Oозда ваемь; If IE EI! !Ill O sf 1.

Быxодит из пол!00ИОГО накОнсчElика 3, прохо дит через якорь 13. зазоры 6,1 и 6, образованные якорем и секциями 7, 9, через секцР!и

7, 8, 9, зазоры G5, Gf;, G-, и через подвижные 5 элементы 4, 5, б входит в пол!Оспой Elаконечник 2.

Датчик может быть представлен в виде эквивалентной мостовой схемы, в которой магнигорезисторы включены в диагонали моста и )0 обозначены ARE и iMR, а все зазоры включены в плечи моста и обозначены G,;,, 6,, и

6з — — GI.

При отсутствии перемещения, т. е, при

Х = О, когда зазор 6,, имеет минимальное 15 значение, а зазор 6,, имеет максимальное значение, т. е. когда проводимость зазора 6,, значительно больше проводи!!Ост! зазора 6, подбором соотношений между проводимостями

G>, G„G,.-„6Г и G-, можно,!обиться равенства 20 ,11улю магнитного потока через магниторезисто,1

МЯ. При этом магнитный поток в другой диагонали моста, где находится магниторезистор

МР! имеет максимальное значение, причем абсолютная величина его будет зависеть от ве- д личины общего потока, создаваемого в системе. Чем больший поток создается магнитом в системе, тем больший поток будет проходить через магниторезистор ЬЯ!. При этом магнитный поток через магциторезистор A1R< остает- „-0 ся равным нулю.

При перемсщепии якоря поток через магннторезистор A1R будет увеличпваться, а поток через магниторезистор ЛЯ! — уменьшаться.

1<,огда проводимость 6,, достигнет максимального значения, а проводимость G,, -- минимального, магнитный поток через магннторезистор h1R? будет максимальным, а магнитный поток через магниторезистор AfRI будет равеlf нулю, Маг!!иторезисторы включены в электрическую мостовую или потенциометрическую схему, Ilе показ аllн1 10 IIEE чеPTPже, в кОTOPОЙ и<. — ремещеппе Х преобразуется в электрически!". сигнал.

Формул а изобретения

Датчик перемещений, содержащий постоянный магнит с полюсными наконечниками, один пз которых в сечении имеет П-образную форму, а другой — прямоугольную, трехсекцпонный II-образный магнитопровод, между секциями которого установлены магниторезистoры, и якорь со штоком, расположенны11:!ежд

П-образным наконечником и трехсекционным магнитопроводом, отличающийся тем, «Т0, с целью повышения чувствительности датчика, в его полюсном наконечнике прямоугольной формы установлены подвижные элементы

II3 х1 !Гнитомягкого материала, ка>кдыЙ из которых образует регулируемый зазор с соответствующей секцпеи трехсекционного ifal.fIIET01IpOEE03,а.

510645

«г

Составитель Н. Милехии

Тсхрсд T. Лягцсико

1 оррсктор А. Галахова

Редактор С. Хейфиц

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1252/1 Изд. ¹ 1287 Тираж 864 1!одписнос

LII1HÈÏÈ Государственного комитета Сонета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, уК-35, Ратшская наб.. д. -1 5