Датчик линейных перемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ

Iu>823823 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) ЗаявлеHo 190379 (21)273792б/25-28

{51)М. Кд.

G 01 В 7/00 с присоединением заявки Но

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 230431, брюллеxeHb " 15

Дата опубликования описания 230481

{53) УДК6 21. 317.

39 г 531. 14 (088. 8) (72) Автор изобретения

A. М. Пугин (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (54 ) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение в приборостроении и машиностроении в качестве датчика линейных перемещений, датчика размеров различных изделий, а также датчика координаты подвижной части контролируемогоо,-. бь ек т а.

Известен трансформаторный преобразователь перемещения с профилированным вторичным контуром, содержащий замкнутый прямоугольный магнитопровод, в зазоре которого с сположена изоляционная пластина с плоской измерительной обмоткой. Обмотки воз- 15 буждения соединены последовательно и встречно f1).

Известен также преобразователь перемещения, который содержит замкну тый прямоугольный магнитопровод с 20 обмотками возбуждения на торцах магнитопровода, соединенными последовательно-встречно, и подвижную измерительную обмотку на одном из длинных стержней магнитопровода (21. 25

Недостатками этих преобразователей являются низкая нацежность и малый ресурс работы из-эа наличия подвижных токоподводов, малая мощность выходного сигнала и плохая помехоза- 30 щищенность от внешних электромагнитных помех.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является датчик линейных перемещений, содержащий замкнутый магнитопровод, состоящий из двух коаксиальных цилиндров, неподвижную обмотку возбуждения с секциями, размещенными у торцов магнитопровода и включенными последовательно-встречно, н подвижную измерительную обмотку Е3) °

Недостатком известного датчика является низкая надежность работы, обусловленная наличием в конструкции подвижных токоподводов.

Цель изобретения — повьхаение надежности при сохранении высокой точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено неподвижной секционированной измеритель» ной обмоткой, секции которой включены последовательно-согласно, и второй подвижной измерительной обмоткой, подключенной параллельно первой подвижной обмотке, магнитопровод снабжен размещенным между указанными двумя цилиндрами третьим коаксиальным ци823823 создающий в магиитной цепи поток Ф к оторый наводит в секциях неподвиж-Хр ной измерительной обмотки 9 ЭДС, пропорциональную координате Х, т,е, теряемому перемещению.

Для увеличения чувствительности витки первой подвижной обмотки 10 могут -быть соединены параллельно, тогда во второй подвижной обмотке 11

I являющейся нагрузкой на выходе первой, протекает больший ток. При этом чувствительность повышается пропорционально числу витков второй подвижной обмотки 11.

Несмотря на то, что токи в обмот5 ках сравнительно небольшие (десятки миллиампер), тем не менее они могут привести к некоторому увеличению температуры обмоток и увеличению их сопротивления (изменение температуры может произойти и из-за внешних усло0 вий) °

Изменение сопротивления обмоток приводит к появлению температурной . погрешности. Для предупреждения этого в цепь подвижных обмоток включена схема 12 температурной компенсации °

Благодаря тому, что обмотка возбуждения запитывается от стабилизированного источника 13 тока, то на ток возбуждения не оказывает влияние ни изменение температуры, ни реакция тока в подвижной обмотке. Напряжение, пропорциональное координате Х, подается или на исполнительный механизм, или показывающий прибор (индикатор

14) .

Формула изобретения линдром, выполненным в виде двух коаксиально расположенных частей,разделенных изоляционной прокладкой, подвижные и неподвижные обмотки охватывают вн9тренний и средний цилиндры и установлены таким образом, что вто,рая подвижная измерительная обмотка„ механически связанная с первой, размещена над ней. Датчик снабжен схемой термокомпенсации, включенной между первой и второй подвижными изме- рительными обмотками. (На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 электрическая схема.

Устройство состоит из магнитопровода, образованного четырьмя коак- 1 сиальными ферромагнитными цилиндрами

1 -4 (фиг. 1), соответственно попарно замкнутыми по торцам ферромагнитными шайбами 5 и 6. Между цилиндрами

2 и 3 выполнена неферромагнитная про- 2 кладка 7. В зазоре между цилиндрами

1 и 2 у их торцов расположены секции обмотки 8 возбуждения переменного тока, включенные между собой последовательно-встречно. В зазоре между цилиндрами 3 и 4 у их торцов расположены секции измерительной обмотки 9, включенные между собой последовательно-согласно. В зазорах, соответственно, расположены подвижные измерительные обмотки 10 и 11. Витки обмотки

10 включены между собой параллельно так, что сигнал по току на выхоце обмотки 10 является суммой токов в отдельных витках. Выход обмотки 10 соединен с обмоткой 11. Обмотки 10 и

11 соединены механически через про дольный зазор в цилиндрах 2 и 3 с контролируемым объектом (не показан), В процессе измерения связь с контролируежюм объектом может быть так- 40 же осуществлена посредством штока (не показан), механически связанного с обмотками 10 и 11 через зазор в цилиндре 4.

В цегь подвижных обмоток включена 45 схема 12 компенсации температурной погрешности. Питание обмотки 8 возбуждения осуществляется от стабилизатора 13 тока, а измерительная обмотка 9 подключена к индикатору 14 напряжения (вольтметру).

Устройство работает следующим образом.

В секции обмотки 8 возбуждения подается питание от источника питания (не показан), и в цилиндрах 1 и

2 создаются встречно направленные магнитные потоки Фд и Фд, замыкающиеся по шайбам б, цилиндрам 1 и 2 и воздушному зазору между цилиндрами.

В первой подвижной обмотке 10 наво- ф) дится ЭДС, по фазе и амплитуде соответствующая координате Х.

3а счет наведенной в .витках первой подвижной обмотки 10 ЭДС во второй подвижной обмотке 11 течет ток, д

1. Датчик линейных перемещений, содержащий замкнутый магнитопровод, состоящий и з двух коакси альных цили ндров, неподвижную обмотку возбуждения с секциями, размещенными у торцов магнитопровода и включенными последовательно-встречно, и подвижную измерительную обмотку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности при сохранении высокой точности, устройство снаб геено неподвижной секционированной измерительной обмоткой, секции которой включены последовательно-согласно, и второй подвижной измерительной обмоткой, подключенной параллельно первой подвижной обмотке, магнитопровод снабжен размещенным между укаэанными двумя цилиндрами третьим коаксиальным цилиндром, выполненным в виде двух коаксиально расположенных частей, разделенных изоляционной прокладкой, подвижные и неподвижные обмотки охватывают внутренний и средний цилиндры и установлены таким образом, что вторая подвижная измерительная обмотка, механически связанная с первой, размещенъ над ней.

823823

Фиг.1

Составитель T.Ìàòþõèíà

Редактор О.Черниченко Техред M.Коштура

Корректор В. Синицкая

Подпис ное

Заказ 2081/52 . Тираж 642

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4

2. Датчик поп. 1, отли ч аюшийся тем, что он снабжен.схе-. мой термокомпенсации, включенной между первой и второй подвижными измерительными обмотками.

Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе

1. Конюхов Н.Е. Электрические функциональные преобразователи, М., "Машиностроение.", 1977, с. 20.

2. Заринов N. Ф. Преобразователи с распределенными параметрами, М., "Энергия", 1969, с. 12.

3. Там же, с. 51 (прототип) .