Датчик перемещения
Иллюстрации
Реферат
О П И С A Н И E 580509
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Союз Соеетскик
Социалистическик
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 496494 (22) Заявлено 02.02.76 (21) 2324760/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15.11.77. Бюллетень № 42
Дата опубликования описания 03.11.77 (51) М. Кл.- G 01Р 13/00
Ci 01Р 5/12
Государственный комитет
Совета Министров СССР (53) УДК 681.335(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения и (71) заявитель
Ю. Ю. Монда (54) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ
Изобретение относится к области приборостроения и может быть применено в устройствах контроля и регулирования технологических процессов.
1io основному авт. св. № 496494 известен датчик перемещения, содержагций чувствительный элемент с постоянными магнитами, закрепленный на подвижном теле, узел обратной связи, соединенный с усилителем мощности, и источник питания, Чувствительный элемент датчика содержит два -сопряженных по боковой образующей цилиндрических корпуса, один из которых установлен на опорах оси, связанной с узлом обратной связи, и подключен к источнику питания и усилителю мощности через сопло, образованное на цилиндрической поверхности одного из корпусов, а выход усили геля мощности подключен к выходу датчика. Опоры цилиндрического корпуса. установлены эксцентрично относительно постоянного магнита, концентрично размещенного в корпусе.
Так как для сопряжения корпусов требуется относительно большая магнитная сила, то для смещения свободно подвешенного корпуса поданной извне магнитной силой, например, от другого постоянного магнита, требуется также ее относительно большая величина. Кроме того, воздействие другого постоянного магнита одновременно происходит на оба корпуса, а так как магнитное поле корпусов значительно мощнее магнитного поля другого постоянного магнита, то происходит искажение последнего, что сказывается на точности датчика, причем такое искажение трудно линеаризовать.
С целью повышения чувствительности и точности датчика он содержит дополнительный магнит, который жестко укреплен посредством рычага на свободно подвешенном корпусе чувствительного элемента, дополнительный магнит расположен параллельно оси чувствительного элемента и имеет одинаковую с ним ориентацию магнитных полюсов, 15 кроме того, датчик содержит противовес, который жестко укреплен посредством рычага на свободно подвешенном корпусе чувствительного элемента с противоположной стороны от дополнительного магнита.
На чертеже показан предлагаемый датчик перемещения.
Датчик состоит из базового корпуса 1, соединенного осью 2, помещенной в опоры 3, с узлом 4 обратной связи. К базовому корпусу
25 1 при помощи магнитных сил свободно подвешен корпус 5, который совместно с корпусом 1 является узлом сопло-заслонка, связанным с усилителем 6 мощности. К корпусу 5 прн помощи рычага 7 жестко закреплен до30 полнитсльный магнит 8, ориентация магнит589569 ных полюсов которого совпадает с ориентацисй магнитных полюсов чувствительного элемента (на чертеже не показан), размещенного в корпусе 5. Вес магнита 8 частично уравновешен противовесом 9, закрепленным при помощи рычага 10 к корпусу 5. Источником перемещения системы, состоящей из корпуса
5 и магнита 8, является магнит 11. На боковой поверхности корпуса 1 имеется сопло 12, канал которого соединен с усилителем 6.
Датчик работает следующим образом.
При приближении магнита 11 к магниту 8 последний под действием взаимно отталкивающих сил отклоняется от вертикали, перекатывая корпус 5 по корпусу 1 взаимно сопряженными поверхностями, где находится сопло 12, в результате чего прикрь. ва"тся выходное отверстие сопла 12 и повышается давление на узле 4 обратной связи и усилителе 6. Под действием обратной связи базовый корпус 1 поворачивается на угол, обеспечивающий первоначальное открывание сопла 12, а так как с ним фрикционно зацеплен корпус 5, то IIQследнпй прокатывае ся в противоположную сторону, возвращая магнит 8 в положение, близкое к первоначальному, где и попадает в равновесное состояние, при котором результирующая от смещения от вертикальной плоскости центра тяжести система, состоящая из магнита 8, корпуса 5 и противовеса 9, удаленная на долю эксцентриситета от магнита 11, уравновешивается воздействием магнита 11.
Процесс длится до тех пор, пока корпус 5 полностью не прикрывает выходное отверстие сопла 12. Максимальное отклонение магнита
8 от вертикальной плоскости равно углу поворота базового корпуса 1 под действием узла
4 обратной связи и величине эксцентриситета, если не учитывать дополнительного угла поворота системы для полного прикрывания выходного отверстия сопла 12 без действия обратной связи.
Высокая чувствительность и точность датчика обеспечиваются уравновешиванием части
3 веса магнита 8, что определяет порог чувствительности датчика; небольшими усилиями смещения корпуса 5 магнитом 8, так как последний смещает центр тяжести корпуса 5 по .принципу рычага, точкой опоры которого слу10 >кит трение скольжения сопря>кснных поверх.ностей корпусов 1 и 5; большой площадью взаимодействия магнитных полей магнитов корпуса 5 и 8 с магнитом 11; выносом взаимодействующих магнитов 8 и 11 из зоны сильно13 го магнитного поля магнитов корпуса 1 и 5.
Формула изобретения
1. Датчик перемещения по авт. св.
20 496494, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит дополнительный магнит, который жестко укреплен посредством рычага на свободно подвешенном корпусе чувствительного элемента.
25 2. Датчик по п. 1, отлич а ющийся тем, что дополнительный магнит расположен параллельно оси чувствительного элемента и имеет одинаковую с ним ориентацию магнитных полюсов.
30 3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он содержит противовес, который жестко укреплен посредством рычага на свободно подвешенном корпусе чувствительного элемента с
35 противоположной стороны от дополнительного магнита.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство М 496494, кл.
40 G 01Р 13/00, 1974.
58О509
Составитель А. Маслов
Техред А. Камышникова
Редактор T. Янова
Корректоры: Е. Хмелева и 3. Тарасова
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 2461/13 Изд. № 885 Тираж 1109
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5