Датчик линейных перемещений

Датчик линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 453369 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30. 11. 79 (21) 2845421/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 070881. Бюллетень N9 29

Дата опубликования описания 07. 08. 81 (51)М. Кл з

G 01 В 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти и (53) УДК 621. 317. ,39:531.14 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения

В.Д. Косенков и Л.В. Скубий (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бЫть использованс, в частности, для измерения линейных перемещений.

Известны трансформаторные датчики линейных перемещений, содержащие обмотку возбуждения и измерительную обмотку, одна из которых размещается на подвижном элементе, связываемом с контролируемым объектом в процессе измерений f1).

Недостатком их является низкая надежность из-за наличия токоподвода к подвижной обмотке.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является датчик линейных перемещений, содержащий расположенные соосно неподвижные обмотку возбуждения и измерительную обмотку, размещенную между ними ферромагнитную шайбу и подвижный элемент, связываемый с контролируемьм объектом в процессе измерений и выполненный из ферромагнитного материала P). Датчик заключен в ферромагнитный корпус.

Однако, этот датчик имеет относительно низкую точность измерений при работе.в широком интервале тем-. ператур, что обусловленс температур ной нестабильностью параметров его ферромагнитного подвижного элемента и кожуха, выполняющего функции неподвижного магнитопровода датчика.

Целью изобретения является повышение точности измерений датчика.

Для достижения поставленной цели датчик снйбжен распределенной корсткозамкнутой обмоткой, размещенной на

1о,подвижном элементе и имеющей длину, равную сумме длин обмотки возбуждения, измерительной обмотки и размещенной между ними ферромагнитной ,шайбы, а подвижный элемент выпол15 нен из .,диэлектрика., На чертеже схематически изображен датчик линейных перемещений и показаны силовые линии магнитных потоков взаимоиндукции,пронизываю20 щих обмотки датчика.

Датчик линейных перемещений содержит неподвижные обмотку 1 возбуждения и измерительную распределен-, ную обмотку 2, размещенные соосно

25 на диэлектрическом каркасе 3 и отделенные одна от другой ферромагнитной шайбой 4. Аналогичные шайбы 4 могут быть размещены и с торцо обеих обмоток. На подвижном элементе

30 5 датчика, выполненном из диэлектри853369

Формула изобретения

BHHHIIH Заказ 5616/11 Тираж 642 Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная,4 ка, размещена распределенная короткозамкнутая обмотка 6, длина которой (т.е. длина обмотанной части подвижного элемента 5) равна сумме длин обмотки 1 возбуждения, измерительной обмотки 2 и ферромагнитной шайбы 4, размещенной между ними.

Датчик работает следующим образом.

При подключении обмотки 1 возбуждения к источнику питания переменного тока (на чертеже не показан) в короткозамкнутой обмотке б потоком взаимоиндукции, сцепленным с витками обмоток 1 и б,наводится ЭДС взаимоиндукции, под действием которой в этой обмотке протекает ток. Величина

ЭДС и тока не зависят от положения обмотки б относительно обмотки 1, так как при перемещении подвижного элемента 5 на расстояние, не превышающее длину измерительной обмотки

2, в любом положении подвижного элемента против обмотки 1 возбуждения всегда находится одинаковое число витков короткозамкнутой обмотки 6.

Ток обмотки б создает поток взаимоиндукции, пересекающий витки обмоток 6 и 2, под действием которого в обмотке 2 наводится ЭДС взаимной ,индукции. Величина этой ЭДС является функцией положения подвижного элемента 5, т.к. зависит от площади взаимного перекрытия обмоток 2 и б.

Благодаря экранирующему воздействию ферромагнитной шайбы 4, размещенной между обмотками 1 и 2, уменьшается паразитный поток взаимной индукции, наводящий в измерительной обмотке

2 паразитную ЭДС. Величина этой ЭДС не зависит от положения годвижного элемента 5 и определяет нулевой сигнал на зажимах обмот2си 2, соответствующий полному выводу обмотки б из зоны размещения обмотки 2.

При необходимости устранения потоков рассеяния с торцовых поверхностей подвижной короткозамкнутой обмотки б, последняя может быть ог,раничена ферромагнитными шайбами также, как и неподвижные обМотка 1 возбуждения и измерительная обмотка Pj

Датчик может быть выполнен и дифференциальным, для чего достаточ но поместить на необмотанную часть каркаса 3 еще одну измерительную обмотку 2, оставив всю остальную геометрию датчика без изменения.

Благодаря исключению из конструкции датчика ферромагнитных и магнитопроводящих деталей (шайбы 4 выполняют здесь функции магнитных шунтов) и выполнению подвижного элемента датчика из диэлектрика с размещенной на нем распределенной короткозамкнутой обмоткой повышается точ15 ность измерений датчика в более широком интервале изменения температур.

Вместе с этим, отсутствие в предлагаемой конструкции гальванического токоподвода к подвижной обмотке повышает его надежность.

Датчик линейных перемещений,содержащий расположенные соосно неподвижные обмотку возбуждения и измерительную обмотку, размещенную между ними ферромагнитную шайбу, и годвижный элемент, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерений, о т л и ч а .ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен распределен35 ной короткозамкнутой обмоткой разI мещенной на подвижном элементе и имеющей длину, равную сумме длин обмотки возбуждения, измерительной обмотки и размещенной между ними ферромагнитной шайбы, а подвижный

40 элемент выполнен из диэлектрика.

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 476439, кл. G 01 В 7/00, 1973.

45 2. Авторское свидетельство СССР

Р 4 83568, кл. G 01 В 7/00, 1973 (прототип).