Индуктивно-емкостной преобразователь линейных перемещений

Индуктивно-емкостной преобразователь линейных перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес ублик

„Лзо()()о

1 ф ,/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 05. 11. 80 (21) 3002832/25-28 (И)М Кл з с присоединением заявки ¹

G 01 В 7/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК б21.317..39т531.71 (088. 8) Опубликовано 2305.82, Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 23 .05.82

Н.И.Даников, T.Ñ.Даникова, А.A.Головина и В.A.Òðàíäèí (72) Авторы изобретения

j ч „,, Московский институт электронного машиностроеащя ""- - -- . м ) (71) Заявитель (54) ИНДУКТИВНО-EMKOCTHOA ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений. вИзвестны индуктивные преобразователи перемещений, содержащие катушку и якорь, выполненный в виде электромагнитного экрана 111.

Недостатком таких преобразователей является ограниченная чувстви,тельность, обусловленная ограниченными возможностями используемого метода преобразования. Более высокая чувствительность может быть достигнута при одновременном использовании преобразователей двух типов, например, индуктивного и емкостного.

Наиболее близким пО технической сущности к изобретению является индуктивно-емкостной преобразователь линейных перемещений, содержащий катушку индуктивности, укрепленную на ее торце электропроводящую пластину с .радиальными вырезами.и подвижный электромагнитный экран, образующий с электропроводящей пластиной электроды измерительного конденсатора (21.

Недостатком преобразователя является пониженная чувствительность, обусловленная экранирующим действием неподвижной пластины на катушку индуктивности преобразователя.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в индуктивно-емкостном преобразователе линейных перемещений, содержащем катушку индуктивности, ук о .репленную на ее торце электропроводящую пластину с вырезами и подвижный электромагнитный экран, образующий с. электропроводящей пластиной электроды измерительного конденсатора, вырезы в пластине выполнены под торцом

15 катушки в виде участков паза, аналогичного по форме сечению катушки, внутренние размерй паза равны внутренним размерам катушки, а ширина паза равна полуторной толщине катуш2О

Катушка может быть выполнена прямоугольного сечения.

На фиг.l приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2— преобразователь с катушкой индуктивности круглого сечения; на фиг.3 то же, с катушкой прямоугольного сечения. . Индуктивно-емкостной преобразова- е .тель содержит катушку 1 индуктивности, 930000 укрепленную на ее торце электропроводяцую пластину 2 и электромагнитный экран 3, связанный в процессе измерений с контролируемым объектом (не показан). Под катушкой 1 в пластине

2 выполнены вырезы 4, представляющие участки паза, аналогичного по форме ,сечению катушки 1. Ширина паза равна голуторной толщине катушки 1, а внутренние размеры его равны внутренним размерам катушки 1. При круглом 10 сечении катушки 1 паз имеет форму кольца (фиг.1 и 2), а при прямоугольном сечении катушки i паз прямоугольной формы {фиг.3). Форма пластины 2, т.е. ее внешний контур может быть 15 любым. На фиг.2 и 3 форма пластин 2 идентична форме сечения катушек 1.

Крепление катушки 1 к пластине 2 может быть осуществлено различными известными способами. На фиг.1-3 пред- 20 ставлен вариант крепления катушки 1, например, на высту ах 6 пластины 2.

Для снижения потерь на .вихревые токи в выступах 6 выполнены продольные вырезы 7. Однако полное исключение потерь возможно только при выполнении элемейтов крепления катушки 1 из диэлектрического материала.

Преобразователь работает следуюцим образом.

При перемещении электромагнитного экрана 3 относительно пластины 2 изменяется индуктивность катушки 1 и электрическая емкость конденсаторного элемента преобразователя, электроды которого образованы пластиной 2 и электромагнитным экраном 3, что регистрируется с помощью состветствующей измерительной схемы (не показана). Например, при сближении катушки 1 индуктивности и экрана 3 увели- 40 чивается емкость указанного конденсаторного элемента преобразователя и уменьшается реактивная составляющая его индуктивного элемента — катушка

1 индуктивности, что приводит (при 45 включении индуктивно-емкостного преобразователя, например, в колебательные контуры высокочастотных автогенераторов) к соответствующему изменению их частоты. Частота автогенера-5О тора с включенным в его контур конденсаторным элементом преобразователя уменьшается, а частота автогене- ратора.с включенным в его контур индуктивным элементом преобразователя увеличивается. Вычитая эти частоты одним из известных способов, можно получить информацию о линейном перемещении объекта.

При выбранных соотношениях размеров катушки 1 и вырезов 4 паза потери в пластине 2 на вихревые токи минимальны и минимально ее экранирующее воздействие на катушку 1. При этом магнитное поле катушки 1 практически полностью взаимодействует с экраном 3.

Чувствительйость предложенного преобразователя в 6 раз превышает чувствительность известного преобразователя при одинаковых габаритных размерах.

Формула изобретения

1. Индуктивно-емкостной преобразователь линейных перемецений,.содержащий катушку индуктивности, укрепленную на ее торце электропроводяцую пластину с вырезами и подвижный электромагнитный экран, образующий с электропроводящей пластиной электроды измерительного конденсатора, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, вырезы в пластине выполнены под, торцом катушки в виде участков паза, аналогичного по форме сечению катушки, внутренние размеры паза равны внутренним размерам катушки, а ширина паза равна полуторной толщине катушки.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что катушка выполнена прямоугольного сечения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1965, с. 101, фиг.1, 77.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 464776, кл. G 01 В 7/08, 1973 (прототип).

930000

Фиа1

ФАЗ

Составитель Л.Гуськов

ТехредЖ. Кастелевич Корректор N.KocTa

Редактор Т.Кугрышева

Эаказ 3447/49 Тираж 614 Подписн оеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Х<-35, Раушская наб,, д. 4/

4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4