Датчик перемещений

Датчик перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий корпус, установленный в нем магнитопровод броневого типа с укороченным средним стержнем, двухсекционную вторичную обмотку, охватывающую основание магнитопровода в области воздушного зазора , и размещенную на среднем стержне первичную обмотку, отличающийся тем, что, с целью повышения крутизны характеристики преобразования, точности и помехозащищенности-датчика , он снабжен шарнирным пapaллeлoгpaм fflым механизмом , связываемым с объектом контроля в процессе измерений и закрепленным в корпусе посредством осей, параллельных .поперечной оси симметрии датчика и входящих в отверстия в серединах его поперечных сторон, а каждая секция вторичной обмотки закреплена на одной из продольных сторон параллелограммног S . го механизма, параллельных продоль-; ной оси симметрии датчика, и уста-, новлена симметрично относительно магнитной нейтрали датчика. CF1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1195179 д114 G О1 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13,"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ (21) 3773012/25-28 (22) 23.07..84 (46) 30.11.85. Бюл. N - 44 (72) В.Н. Желтиков (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. M.:

Машиностроение, 1965, с. 130-131.

Авторское свидетельство СССР

N - 310113, кл. С 01 D 5/20, 1970. (54) (57) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий корпус, установленный в нем магнитопровод броневого типа с укороченным средним стержнем, двухсекционную вторичную обмотку, охватывающую основание магнитопровода в области воздушного зазора, и размещенную на среднем стержне первичную обмотку, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения крутизны характеристики преобразования, точности и помехозащищенности-датчика, он снабжен шарнирным параллелограммным механизмом, связываемым с объектом контроля в процессе измерений и закрепленным в корпусе посредством осей, параллельных .поперечной оси симметрии датчика и входящих в отверстия в серединах его поперечных сторон, а каждая секция вторич» ной обмотки закреплена на одной из продольных сторон параллелограммно; .ro механизма, параллельных продоль-, ной оси симметрии датчика, и установлена симметрично относительно магнитной нейтрали датчика.

1 1195

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения геометрических параметров деталей, а также в устройствах автоматики.

Целью изобретения является повышение крутизны характеристики преобразования, точности и помехозащищенности датчика перемещений.

На чертеже представлена упрощен- 1© ная конструктивная схема датчика перемещений.

Датчик содержит корпус 1, в основании которого закреплены вертикальные оси 2, входящие в отверстия в серединах поперечных сторон 3 шарнирного параллелограммного механизма. Продольные стороны 4 этого механизма параллельны продольной оси 5 симметрии этого датчика.

Магнитопровод 6 броневого типа датчика имеет укороченный средний стержень 7, свободный конец которого расширен и образует с основанием магнитопровода плоский воздушный зазор 8. На этом стержне магнитопровода размещена первичная обмотка

9датчика,подключенная к источнику питания переменного тока (не показан ). Две одинаковые по размерам и числу витков секции 10 вторичной обмотки охватывают основание магни» топровода 6 в области плоского воздушного зазора 8 и расположень1 симметрично относительно магнитной нейтрали 11 датчика. Секции 10 вторич35 ной обмотки соединены последовательно-встречно по отношению к магнитному потоку, создаваемому первичной обмоткой 9 ° Каждая секция 10 закреплена на одной из продольных сторон 4 параллелограммного.механизма. Магнитопровод 6 установлен в корпусе 1 датчика с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 12 симметрии датчика, что позволяет регулировать крутизну характеристики преобразования датчика (обратно пропорционально косинусу угла поворота ) с целью компенсации влияния

S0 технологических отклонений размеров деталей датчика и разброса свойств материала. С одной иэ продольных сторон 4 параллелограммного механизма соединен шток 13, который проходит через отверстие в корпусе 1 и

55 служит для связи датчика с объектом контроля (не показан ).

179 2

Датчик перемещений работает следующим образом.

При подключении первичной обмотки 9 к источнику питания создаваемый ею магнитный поток проходит по среднему стержню 7 магнитопровода 6, разветвляется в нижнем основании магнитопровода и проходит далее по его боковым стенкам и верхнему основанию, равномерно распределяясь по воздушному зазору 8 на расширенный конец среднего стержня. Каждая секция 10 вторичной обмотки пронизывается частью магнитного потока верхнего основания, которая ответвляется в зазор 8 между соответствующей секцией 10 и магнитной нейтралью 11 датчика. Потоки, пронизывающие секции

10, одинаковы по модулю и пространственно направлены встречно, поэтому вследствие встречного соединения секций ЭДС на выходе вторичной обмотки в целом .равна сумме ЭДС в каждой секции. При воздействии измеряемого перемещения на шток 13 продольные стороны 4 параллелограммного механизма перемещаются параллельно продольной оси 5 симметрии магнитопровода.

Благодаря тому, что отверстия в поперечных сторонах 3 механизма расположены посредине этих сторон, смещения продольных сторон 4 и связанных с ними секций 10 вторичной обмотки от начального положения одинаковы и встречны, что приводит к одинаковому изменению величины пронизывающих секции потоков и соответственно к одинаковому изменению наводимых в секциях ЭДС. Эти изменения сигналов складываются и изменяют выходную ЭДС датчика.

Связь изменений выходной ЭДС с измеряемым перемещением линейна, так как градиент потока в верхнем основании магнитопровода постоянен.

При измерении малых перемещений (порядка 0,5 мм и меньше ) секции

10 вторичной обмотки могут заполнять практически весь объем воздушного зазора, благодаря чему крутизна характеристики преобразования может быть значительно увеличена.

Кроме того, повышению крутизны способствует непосредственное преобразование измеряемого перемещения в смещение секций вторичной .обмотки с коэффициентом передачи, практически равным единице.

Составитель С. Скрыпник

Редактор А. Гулько Техред.- О.Неце Корректор И. Муска

Заказ 7406/45 Тираж 650 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

Одинаковые геометрические размеры секций 10 и их симметричное расположение относительно магнитной нейтрали магнитопровода независимо от величины измеряемого перемещения обеспечивают полную компенсацию влияния полей выпучивания, а также внешних магнитных полей, вследствие чего повышается точность датчика и обеспечивается его более полная помехозащищенность..

В этом случае, когда шток 13 связан с поперечной стороной 3 па1195!79 4 раллелограмма (как показано на чертеже пунктиром ), датчик позволяет измерять малые угловые перемещения, преобразуемые параллелограммным механиэмо:I в пропорциональные смещения продольных сторон 4 и секций 10 вторичной обмотки.

Таким образом, предлагаемый дат1п чик перемещений может быть использован в качестве универсального прецизионного устройства для применения в технике линейно-угловых измерений.