Преобразователь линейных перемещенийв электрический сигнал

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ

<11>808849 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 26. 02. 79 (2l) 2733471/18-24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 2802.81.Бюллетень H 8 (51)м Кл3

6 01 О 5/22

6 01 В 7/14

08 С 9/00

Государственнмй комитет

СССР яо делам изобретений и открмтий (53) УДК 681. .34(088.8) Дата опубликования описания 28 ° 02. 81 (72) Авторы изобретения

А.Л. Шпади и В.А. Голынский

Ульяновский политехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно к преобразователям линейных перемещений в электрический сигнал.

Известен индукционный датчик перемещений, служащий для преобразования линейных перемещений в напряжение модулированное по амплитуде, содержащий П-образный магнитопровод, сосредоточенную входную электрическую обмотку, выходную электрическую обмотку и подвижный магннтомягкий шунт, расположенный между стержнями магнитопровода (1).

Недостаток этого преобразовате-. ля — ограниченные пределы измерения перемещений, что связано со значите- 20 льными колебаниями Фазы выходного напряжения при контроле значительных перемещений.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь линейных персмещений в электрический сигнал, содержащий магнитопровод, входную электрическую шину, выходную электрическую обмотку и подвижный магнитомягкий шунт (2). 30

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что в случае измерения значительных перемещений, преобразователь не обеспечивает требуемой точности н не позволяет получить выходной сигнал в виде кода, что затрудняет стыковку с циФровыми иНдикаторами.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых перемещений и повышение точности преобразователя линейных перемещений в электрический сигнал.

Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователе линейных перемещений в электрический сигнал магнитопровод выполнен из трех групп и последовательно расположенных наборов полуколец с отношением диаметров, равным d „ /dw

1/3, где 0в„> d и — внутренний и наружный диаметры полукольца, каждая из трех групП наборов полуколец . сдвинута одна относительно другой на ди/3, входная шина охватывает все наборы полуколец групп магнитопровода, а выходная обмотка содержит

N секций, каждая из которых размецена на соответствующем наборе полуколец групп магнитопровода.

808849

15

25

Кроме того, каждое полукольцо магнитопровода выполнено в виде немагнитной подложки с нанесенной на нее ферромагнитной пленкой.

На фиг. 1 иэобаржена принципиальная схема преобразователя линейных перемещений> на фиг. 2 - один иэ наборов полуколец.

Преобразователь линейных перемещений в электрический сигнал содержит подвижный магнитный шунт 1 и магнитопровод, состоящий из трех параллельно расположенных идентичных групп 2-4 наборов полуколец.

Каждая иэ этих групп 2-4 представляет собой N последовательно расположенных наборов полуколец, у которых отношение диаметров выбрано равным д вн /дн =1/3, где двн д н - внутренний и наружный диаметры полуколец.

Полукольца выполнены из немагHHTHQA подложки 5 (например латунной фольги) и тонкой ферромагнитной пленки б с близкой к нулю константой магнитострикции.

Каждая иэ трех групп 2-4 наборов полуколец магнитопровода сдвинута относительно соседней на d„/3. Входная шина 7 охватывает все группы (наборы) -2-4 полуколец, а выходная электрическая обмотка 8 (фиг. 2 ). разделена на М секций, которые соединяются звездой для каждых трех наборов полуколец. Трехфазный выход удобен для стыковки с многоанодными газораэрядными индикаторами, Для защиты от механических напряжений наборов полуколец каждый иэ них во

° всех трех группах магнитопровода покрыт изоляционным слоем 9.

Преобразователь работает следующим образом.

При протекании переменного тока по входной шине 7, в магнитопроводе возбуждается. магнитное поле, близ;<ое по величине к значению порогового поля смещения доменных граиц Н. ферромагнитной пленки б. По мере перемещения подвижного магнитного шунта 1, напряженность внешнего поля Н достигает величины большей порогового поля, в результате чего происходит перемагничивание полуколец ферромагнитной пленки б.

Магнитные полукольца выполнены из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и с целью уменьшения потерь от вихревых токов изолированы друг от друга немагнитной подложкой 5..

Количество перемагнитившихся магнитных полуколец прямо пропорционально величине перемещения шунта 1.В те моменты времени, когда происходит перемагничивание пленки б полуколец из одного магнитного состояния в дру

roe, в соответствующих секциях выходной электрической обмотки 8 наводятся импульсы напряжения.

Таким образом, количество вЫходных импульсов однозначно определяется количеством перемагнитившихся полуколец, а следовательно, величиной линейного перемещения шунта. Характеристика преобразователя определяется лишь толщиной немагнитной подложки. Диапазон контролируемых перемещений предлагаемого преобразователя определяется длиной магнитопровода т.е. числом наборов полуколец.

Преобразователь обеспечивает высокую точность измерений и позволяет получить выходной сигнал в числоимпульсном коде, что обеспечивает простую стыковку с цифровыми индикаторами, Формула изобретения

Преобразователь линейных riepeMe; щений в электрический сигнал, содержащий подвижный магнитный шунт и магнитопровод с входной шиной и с выходной обмоткой, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых перемещений и повышения точности преобразователя, в нем магнйтопровод выполнен из трех групп и последовательно расположенных наборов полуколец с отношением диаметров, равным ding/д н = 1/3, где дв„, днвнутренний и наружный диаметры по40 лукольца, каждая из трех групп наборов полуколец сдвинута одна относительно другой на d /3, входная шина охватывает все наборы полуколец групп магнитопровода, а выходная обмотка

45 содержит N секций, каждая из которых размещена на соответствующем наборе полуколец групп магнитопровода.

2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что каждое полукольцо магнитопровода выполнено в виде немагнитной подложки с нанесенной на нее ферромагнитной пленкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 139219, кл. G 08 С 9/04, 1960.

2. Куликовский Л.Ф. и др. Индукционные преобразователи перемещений с распределенными параметрами. М., "Энергия", 1966, с. 72 (прототип).

808849

Фиг 1

Составитель И. Наэаркина

Ре акто И. Ковалъч к Тех С.Миг нова Ко ректо H Вабинец

Заказ 393 42 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. ужгород,, ул. Проектная, 4