Индукционный датчик перемещений

Индукционный датчик перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

¹ 120561

Класс 2lc 46,2

42k, 45оз

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Л. Ф. Куликовский и А. А. Кольцов

ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Заявлено 10 ноября 1957 г. за Ке 585959/24 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» . Ге 12 за 1959 г. . Предлагаемый индукционный датчик перемещений относится к известному типу датчиков того же целевого назначения, электромагнитная система которых содержит две подвижные катушки, включенные дифференциально для определения разности .возбуждаемых в них напряжений.

С целью повышения точности такого датчика, предлагается выполнить указанную электромагнитную систему с одним общим для обеих катушек S-образным магнитопроводом, на коленах которого расположены обмотки возбуждения, а на свободных концах — подвижные катушки.

Предлагаемый датчик перемещений (см. схему) состоит из магнитопровода 1, набранного из листовой электротехнической стали, обмотки возбуждения, имеющей секции 2 и 8, подвижной части с укрепленными на ней катушками, выполненными в виде бескаркасных рамок 4 и 5.

Подвижная часть может перемещаться по прямолинейным направляющим (эти направляющие на схеме не показаны) .

При питании обмотки возбуждения переменным током ее секции 2 и 3 создают переменные магнитные потоки Ф1 и Ф, которые замыкаютпо магнитопроводу через равномерные воздушные зазоры б.

Магнитопровод 1 рассчитывается таким образом, чтобы магнитным сопротивлением его стальных участков можно было пренебречь в сравнении с магнитным сопротивлением воздушных зазоров. В этом случае магнитная индукция ВАв и Ввг в стержнях АБ и ВГ магнитопровода, определяемая в плоскости рамок подвижной части, меняется по линейному закону:

Влв =Во — К1

Ввг = — Во — К1 № 120561 где: Во — магнитная индукция в нейтральной плоскости 00, l — расстояние между плоскостью 00 и плоскостью, в которой определяется индукция, К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Электродвижущие силы Е1 и Е2, индуктируемые в рамках 4 и 5, охватывающих стержни АБ и BI, определяются следующими выражениями:

Е1 ® 1 ВАБэ

Е2= О1 WSBsr p где: О> — частота переменного тока возбуждения, W — число витков рамки, S — площадь попереччого сечения стержня АБ (или ВГ) магнитопровода.

Таким образом, величины э.д.с., индуктируемые в рамках, связаны с положением подвижной части линейным законом:

Е1= о WSBp — щ WSN, Е2 u) 11 ВО ® WS1(l.

Так как рамки 4 и 5 соединены последовательно, то суммарная э.д.с.

E=E1+E2=1(pl, где: Ко —— — 2 > WSI(.

Таким образом, зависимость между перемещением l подвижной части и э.д.с. Е, индуктированной в ее обмотке, представляет собой прямую линию. жесткое соединение объекта измерения с подвижной частью дает возможность получать эд.с., пропорциональную по модулю перемещению объекта. Фаза э.дс..меняется на 180 прои прохождении модуля ее через нуль, но остается постоянной при любых положениях подвижной части по одну сторону от нейтральной плоскости ОО, т, е. соответствую-, щих перемещениям одного знака.

Положение нейтральной плоскости 00 может, в случае необходимости, регулироваться изменением соотношения между намагничивающими силами обмотки возбуждения.

Предлагаемый датчик может быть сконструирован как для измерения больших, так и малых перемещений.

Предмет изобретения

Индукционный датчик перемещений с электромагнитной системой, содержащей две подвижные катушки, включенные дифференциально для определения разности возбуждаемых в них напряжений, от л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повышения точности работы датчика, электромагнитная система имеет один общий для обеих катушек S-образный магнитопровод, на коленах которого расположены обмотки возбуждения, а на свободных концах — подвижные катушки.