Датчик положения

 

Е ОП И

ИЗОБРЕТЕН И Я

< > 682754

Союз Советских

Социалистических

Республик

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 17.06.77 (21) 2497223/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (45) Дата опубликования описания 25.09.79 (51)М.Кл. GOI В 7/00

H 01 Н 36/ОС

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) У ЯК 531 14 083 8 (088.8) (72) Автор изобретения

В.М. Кацман

Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля положения объекта, например рабочего органа механизма, обеспечивая переключение различных схем в определенном положении (угловом или линейном) контролируемого объекта.

Известный датчик положения, выполненный на герконах, содержит подвижные постоянные магниты, число которых равно числу герконов и которые связаны с контролируемыми элементами объекта, обеспечивая замыкание герконов при определенном положении соответствующего контролируемого элемента fl).

Благодаря использованию герконов датчик обладает большим сроком службы и малыми габаритами. Однако при достаточно высокой плотности монтажа герконов взаимные помехи, создаваемые смежными магнитами, оказываются значительными, что уменьшает точность контроля положения, так как эти помехи приводят к несвоевременному срабатыванию герконов.

Наиболее близким к изобретению является датчик, содержащий корпус, в котором размещены геркон, постоянный магнит и экран, выполненный из магнитомягкого материала и связанный со штоком, который установлен с возможностью совершения им возвратно - поступательного перемещения.

Экран может быть цилиндрическим или иметь какую-либо другую форму (2).

Такой датчик обладает недостаточно высокой точностью, так как включение и выключение геркона при прямом и обратном ходе штока соответственно происходит при различных положениях экрана. Это обусловлено различными значениями намагничивающей силы включения и выключения геркона, т. е. явлением магнитного гистерез,иса.

Целью изобретения является повышение точности срабатывания датчика положения.

Цель достигается тем, что экран соединен со штоком фрикционно, а корпус датчика снабжен регулируемыми ограничителями хода экрана.

Расстояние между регулируемыми ограничителями определяется формулой l=L — Л, где l — длина хода шторки, мм;

L — длина хода штока, мм;

2б Л вЂ” величина гистерезиса срабатывания геркона, мм.

На фиг. 1 схематично изображена конструкция датчика положения; на фиг. 2— схема образования гистерезиса срабатывания геркона.

682754

Датчик положения собран в немагнитном корпусе 1 (условно корпус показан прозрачным), Шток 2 свободно проходит через подшипники в боковых стенках корпуса. Шток 2 соединяется с подвижной частью контролируемого объекта. Внутри корпуса на шток насажен через фрикцнонную пару 8 ээккрраан н 44, выполненный из магнитомягкого материала в виде шторки.

Поворот экрана относительно оси штока предотвращается любыми известными средствами. Фрикционное соединение обеспечивается подбором материала штока и экрана и может дополняться прижимной пружиной.

Внутри корпуса установлены и закреплены один напротив друпого по обе стороны экрана геркон 5 и постоянный магнит б. На боковых стенках корпуса закреплены регулируемые ограничители 7, выполненные з виде дисков, насаженных на концы винтов, которые ввернуты в рсзьбовые отверстия боковых стенок корпуса.

После регулировки винты стопорятся.

Перед началом работы расстояние между ограничителями устанавливают меньшим, чем длина L хода штока на величину Л, соответствующую гистерезису срабатывания данного образца геркона и представляющую собой разницу между положением края h, экрана, когда геркон отключается, и положением hz того же края экрана, когда геркон включается (фнг. 2). Размер экрана — шторки выбирается так, чтобы в крайнем правом положении Й, геркон был полностью отделен экраном от магнита.

В этом положении геркон выключен. При обратном перемещении штока с экраном (показано прерывистой стрелкой) геркон включается в положение hg края экрана, так как для его включения необходимо большее значение магнитного поля, чем для выключения.

Датчик положения работает следующим образом.

В исходном состоянии (фиг. 1) шток 2 находится в левом крайнем положении, экран 4 упирается в левый ограничитель 7.

При движении штока 2 вправо вместе с ним движется экран 4, так как он соединен со штоком фрикционно, Левый ограничитель 7 предварительно регулируется так, чтобы в середине хода штока правый край экрана занял положение h!, вследствие чего геркон выключается. В конце второй половины хода штока правый край экрана упирается в правый ограничитель. Экран останавливается, а шток двпжется до конца своего хода равного L. Так как правый упор установлен в положение, при котором длина хода экрана равна L — Л, то при обратном движении штока, когда включение геркона произойдет в положении экрана h, оно теперь будет соответствовать как раз середине хода штока. Таким образом, включение и выключение геркона будет происходить в одном и том же положении штока — в среднем.

Предлагаемая конструкция датчика положения не является единственно возможной. Корпус датчика, экран, шток, ограничители могут быть и другой формы, но при этом обязательным должно быть фрикционI ое соединение экрана со штоком, а упоры должны регулировать положение включе15 ния геркона и ограничивать ход экрана.

Благодаря такому выполнению датчика обеспечивается возможность регулирования моментов срабатывания геркона, так как с помощью регулируемых ограничите.

20 "eA длина хода "-крана уменьшается по сравнению с длиной хода штока, следовательно и контролируемого объекта, на величину, соответствующую зоне гистерезиса гсркона. Гистерсзнс при этом можно скомпенсировать:Io нуля, а при необходимости может быть обеспечена и перекомпенсация гистерезиса.

Предлагаемый датчик положения обеспсчивает высокую точность положения пещ рсключения гериона при прямом и обратном ходе штока.

Формула изобретения

35 1. Датчик по. гожения, содержащий корпус. в котором размещены геркон, постоянный магнит и экран из магнптомягкого материала, связанный со штоком, установленI!bIiiI с возможностью совершения возврат40 но-поступательного перемещения, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния гистерезиса срабатывания геркона, экран соединен со штоком фрикционно, а корпус дат45 чика снабжен регулируемыми ограничите".ÿMè хода экрана.

2. Датчик положения по п. 1, о т л ич а ю щ I! и с я тем, что, расстояние между регулируемыми ограничителями определя50 ется формулой l=L — Л, где 1 — длина хода, шторки, мл ;

L — длина хода штока, л м;

Л вЂ” величина гистерезиса срабатывания геркона, мм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Ж 3155792, кл. 335-206, 1967.

60 2. Патент CIIIA М 3626340, кл. 335-205, 1970.

682754 юг.!

Корректор С. Файн

Редактор О. Торгашева

Заказ 59 969 Изд. ¹ 486 Тираж 866 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам пзо,:ретепий и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. сПатеит»

1 )

l ) Составитель С. Скрыпник

Текред А. Камышникова