Индуктивное устройство для измерения перемещений

 

(iiI 558I45

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реса>флнн (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.11.73 (21) 1971851/10 (23) Приоритет — (32) 08.11.72 (31) ЖРЙ01Ь/1бб721 (33) ГДР

Опубликовано 15.05.77. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования оппса;ия 27.05.77 (51) М. Кл.- зG 01B 7/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР по деловит изобретений и открытий (53) УДК, 681.325(088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец лайнц Касген (ГДР) Иностранное предприятие

«ФЕБ Комбинат Мес унд Регелюнгстехник» (ГДР) (71) Заявитель (54) ИНДУК1 ИВИОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПЕРЕМЕ1ЦЕИИЙ

1» т — 11> в

Wi-+ W 4

Изобретение относится к технике электрических измерений неэлектрических величин и может быть использовано для измерения перемещений различного рода объектов.

До настоящего времени наибольшее распространение для измерения перемещений получили различного рода инду кционные датчики, характеризующиеся простотой устройства, надежностью и технологичностью изготовления (1, 2J Особый интерес представляют индукционные датчики, включенные в автогенераторные схемы, так как они не требуют источников питания переменного тока (3).

Однако известные схемы сравнительно сложны, чаще всего работают на переменной частоте и в них затруднен съем информации с учетом получения знака перемещения.

Целью изобретения является упрощенно конструкции и повышение надежности индуктивных измерителей перемещений с автогенераторными схемами. Б описываемом устройстве это достигается тем, что в пем генератор выполнен в виде симметричного мультивибратора с включеппымп в коллекторные цепи рабочими обмотками, к средним точкам котортях подключен фа;оный детектор, а половины соответствующих управляющих обмоток включены в эмиттерные цепи обоих плеч мультивибратора, На фиг. 1 показана электрическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 — индуктивныи датчик и сердечник.

Рабочие обмотки 1, 2 н 3, 4 включены ь коллекторные цепи транзисторов 5 и б, которые включены по схемe симметричного мультивпбратора. управляющие обмотки 7, 8 п

9, 10 включены в эмпгтерные цепи транзисторов. Для получения выходного сигнала посто1д янного тока используется фазовый детектор, вь;, олненный на диода., 11 п l2, конденсаторах

13 п 14 п резисторах 15 п 16. Конденсаторь.

17 п 18, а также резисторы 19, 20, 21 и 22 определяют частоту генерации мультпвпбрато15 ра. 11рп этом нх воздействие связано с напряжениями на у правляющпх оомотках /> 8

9, 10. )т гм самым устраняются влияния н;. частоту генерации температ ры п напряжения питания.

20 Оптимальным является соотношение вптко,; рабо и: обмоток и управляющих и зависящее от пего соотношение резисторов

%о .. Ri< — — 1: 1,4.

Дета;и схемы, представленной на фиг. 1, размещаются между кольцевыми монтажны3 ми платами 23. Подводящий кабель 24 служит для подключения к соответствующим точкам схемы. Как показано на фиг. 2, индуктивный датчик состоит из гильзы 25, фланцев

26 и 27, корпуса 28 и секций 29 и 30. В секции 29 размещаются рабочие обмотки 1 и 3, а также управляющие обмотки 7 и 9. В секции 30 расположены рабочие обмотки 2 и 4, а также управляющие обмотки 8 и 10.

Секции наматываются равномерно по длине. При больших диапазонах измерений закон намотки может быть иным.

Сердечник индукционного датчика состоит из магнитомягких стержней 31 и 32 со вставкой 33 из немагнитного материала. Части сердечника соединяются шпилькой 34.

При симметричном расположении сердечника относительно обмоток на рабочих обмотках 1 и 3 создаются противофазные напряжения прямоугольной формы. Потенциалы точек а и б имеют противоположные знаки относительно плюсовой шины питания, так как диоды включены в одном направлении, а потенциал точки в относительно шины питания равен нулю. При несимметричном положении сердечника в точке в возникает потенциал того или другого знака относительно шины питания. Однако разность потенциалов в точках а и б сохраняется постоянной, так как при перемещении сердечника индуктивность частей обмоток увеличивается или уменьшается. Это обеспечивает постоянство тока через диоды фазового детектора, что повышает точность измерения перемещения.

Если заменить резисторы 15 и 16 потенциометром, то перемещением его движка потенциал точки в можно сместить так, что на выходе получится положительное или отри5 цательное униполярное напряжение. Этим потенциометром можно также производить регулировку нулевого положения измерителя перемещений.

10 Формула изобретения

Индуктивное устройство для измерения перемещений, содержащее индуктивный датчик с рабочими и управляющими обмотками, ге15 нератор и фазовый детектор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, генератор выполнен в виде симметричного мультивибратора с включенными в коллекторные цепи рабочими

20 обмотками, причем половины соответствующих управляющих обмоток включены в эмиттерные цепи обоих плеч мультивибратора, а фазовый детектор подключен к средним точка м р а бо чих обмоток.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Куликовский Л. Ф. Индуктивные измерители перемещений. М.-Л., 1961, с. 101 — 143.

30 2. Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., 1965, с. 80 †1.

3. Авторское свидетельство № 296948, М. Кл, G 01B 7/30, 25.08.69.

558145 ъ7

Редактор Л. Тюрина

Корректор О. Тюрина

Заказ 1259/18 Изд. № 461 Тираж 904 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 з (|

Составитель Е. Мручко

Текред М. Семенов

1 . 2Ф