Датчик линейных перемещений

 

И. P. Добровинский, В. В. Иарченко, В. А.

A. П.:Чепасов и В. А. Шлычков (72) Авторы изобретения

Ивайов .

1 = 1 (7l ) Заявитель

Пензенский политехнический институт (54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений.в электрический сигнал, а именно к датчикам линейных пе-. ремещений.

Известен датчик перемещения, со5 держащий генератор переменного тока, выходй которого подключены к бифиляр ной обмотке, уложенной s пазы кодового элемента, выходы которых подключены к фазовому детектору; два- подвижных считывающих элемента, выходы которых подключены к усилителям импульсных сигналов (1 3.

Недостатком такого датчика является низкая механическая надежность.. вследствие наличия перемещающихся проводов,. снимающих информацию о перемещении. Кроме того., такой датчик не определяет направление перемеще--- о ния, что также ведет к сбоям в работе.

Наиболее близким по техническому реаению к изобретению является дат2 чик линейных перемещений содержащий носитель кодовой информации, выполненный в виде мевндра, подключенный к генератору высокой частоты, устройство съема информации, выполненного в виде подвижного элемента с измерительной обмоткой (2 3.

Однако такой датчик обладает низкой точностью и надежностью из-за наличия перемещающихся токоподводящих проводов и из-за амплитудного принципа представления информации.

Кроме того, такой датчик не определяет направление перемещения и имеет высокую температурную погрешность.

Целью изобретения является повыаение точности датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик линейных перемещений, содержащий неподвижный элемент, выполненный в виде плоской об" мотки s форме меандра, подключенную к генератору : высокой частоты, 99491 ществами.

3 и подвижный элемент, введены два ферриторых кольца, на которых расположены измерительные обмотки, включенные встречно, подвижный эле- . мент выполнен в виде плоской обмотки в форме меандра, концы которой замкнуты проводником, расположенным внутри ферритовых колец.

На чертеже схематично изображен датчик линейных перемещений. 1g

Датчик содержит генератор 1 высокой частоты, неподвижную плоскую обмотку 2 в виде меандра, подвижный элемент 3, выполненный в виде плоской обмотки 4 в виде меандра, ферри товые кольца 5 с измерительными обмотками 6.

Датчик линейных перемещений работает следующим образом.

При подключении генератора 1 к щ обмотке 2, являющейся носителем кодовой информации, в короткозамкнутом меандре обмотки 4 наводится ЭДС за счет потокосцепления между неподвижной и подвижной обмотками 2 и 4 дат чикаа. Значение этой ЭДС определяется положением витков меандра ! обмотки 4 относительно меандра обмотки 2, являющейся носителем кодовой информации. В короткозамкнутом меан- ЗО дре протекает переменный ток, который, создавая магнитное поле, трансформирует свою энергию в измерительные обмотки 6 двух ферритовых колец 5. Так как направление тока. з этих колец изменяется, то для увеличения амплитуды выходного сигнала их обмотки включены встречно.

При перемещении подвижного элемента 3, а следовательно короткозамкну- 4о того меандра обмотки 4 вдоль носителя кодовой информации, фаза сигнала, снимаемая с измерительных обмоток 6-ферритовых колец 5,изменяет ся на проти воположную через

45 каждый шаг меандра носителя кодовой информации, так как изменяется направление тока в соседс них витках Этого меандра. Это изменение фазы измерительного сигнала 5о на 180о подсчитывается в устройстве обработки информации (не показано) и по нему судят о перемещении подвижного объекта.

Кроме этого, при перемещении короткозамкнутого меандра изменяется количество витков, участвующих в пе7 4 редаче информации, т.е. изменяется сам уровень выходного сигнала.

При полном перекрытии обеих меандров его значение максимально, а когда в зацеплении участвуют всего по одному, двум виткам меандров, т. е. при максимуме перемещения, величина выходного сигнала имеет минимальное значение. При перемещении короткозамкнутого меандра вдоль носителя кодовой информации этот уровень распределяется по определенному закону, т.е. по значению выходного сигнала можно определить направление перемещения, а при кратковременном отключении питания восстановить приблизительное значение перемещения короткозамкнутого меандра.

Использование в качестве съема ин

Формации ферритовых колец с измери<тельными обмотками исключает наличие перемещающихся проводов, что ведет к повышению точности и надежности устройства, а увеличение количества витков в измерительных обмотках повышает чувствительность датчика перемещения.

Таким образом, благодаря исключения подвижных контактов повышается надежность датчика перемещения, причем точное измерение перемещения осуществляется по фризовому признаку, а. восстановление значения перемещения при сбоях в работе датчика осуществляется по амплитудному признаку.

Экономический эффект от использования изобретения обусловлен отмеченными его техническими преимуФормула изобретения

Датчик линейных перемещений,содержащий неподвижный элемент, выполненный в виде плоской обмотки в форме меандра, подключенной к генератору высокой частоты, и подвижный элемент, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности датчика, в него введены два ферритовых кольца, на которых расположены измерительные обмотки, включенные встречно, подвижный элемент выполнен в виде плоской обмотки в форме меандра, концы которой замкну994917

Составитель И. Назаркина

Редактор Н.Пушненкова Техред И. Надь Корректор М. ЫаРоши

Заказ 626/25 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ты проводником, расположенным внутри ферритовых колец.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе б

1. Авторское свидетельство СССР " 368482, кл. G 01 0 5/20, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

N 439700, кл. G 01 0 5/20 1972, 5 (llpoToTHll).