Преобразователь перемещения в электрический сигнал

Преобразователь перемещения в электрический сигнал

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. саид-ву(ф() }ф, Кд 3 (22) Заявлено 140981 (21) 3337791/25-28 с присоединением заявки ¹â€”

G 01 В 7/00

Государственный комитет .

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 300183, Бюллетень ¹ 4 (33) УДК 621. 317.. 39: 531. 71

{088.8 ) Дата опубликования описания 30. 01. 83

И.И.Пенкер, Й.Р.Кревченко, Ц.О.Будьк6 м. A.H,Ðåâaêèí ь .)

"(72) Авторы изобретения

Новочеркасский ордена Трудового Кр политехнический институт им. Серго (13) Заявитель

{ 54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

СИГНАЛ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения перемещений, например, рабочих органов раз-личных механизмов, в системах автоматики и т.п.

Известно устройство для измерения перемещений в диапазоне от долей до нескольких метрдв, содержащее подвижный элемент — постоянный магнит, магниточувствительные элементыгерконы, расположенные е заданным шагом по пути перемещения магнита,обмотки подмагничивания герконов, стабилизатор напряжения и ограничители тока — резисторы для питания этих обмоток, а также схему обработки сигналов и индикации перемещения, к которой подключены герконы 1).

Недостатком известного устройства является его сложность и наличие большого количества магниточувстви.тельных элементов, что снижает его надежность.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий

П-образный магнитопровод, вдоль поверхности одного из продольных стержней которого размещены неподвижно со смещением один относительно другого магниточувствительные элементы — герконы, и установленный с возможностью перемещения вдоль продольных стержней магнитопровода подвижный элемент, связываемый сконтролируемым объектом в процессе измерения и выполненный в виде короткозамкнутого витка. Виток охватывает второй продольный стержень П-образного магнитопровода. На поперечном стержне магнитопров6да размещена обмотка возбуждения Г23 °

Недостатком этого преобразователя является низкая надежность, обусловленная наличием большого количества магниточувствительных элементов, ус.тановленных с малым шагом, и возможность возникновения сбоев в их работе из-за отсутствия магнитомявких концентратов магнитного потока для каждого из этих элементов.

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя.

Указанная цель достигается тем, что в преобразователе перемещения в электрический сигнал„ содержащий

П-образный магнитопровод, неподвижный магниточувствительный элемент и установленный с возможностью пере993005 мещения вдоль продольных стержней магнитопровода подвижный элемент, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения, П-образный магнитопровод выполнен с зазором

aего поперечном стержне для размешения в нем магниточувствительного элемента и с периодически повторяюшимися с шагом 2з выступами на внут.ренних поверхностях его продольных стержней, а подвижный элемент выпол- >О нен н виде стержневого постоянного ,магнита, размещенного между продольными стержнями магнитопровода параллельно им и снабженного магнитомягними профилированными накладками, сдни концы которых взаимно перекрещены, а другие отделены один от другого воздушным промежутком 1L>, длина которого не менее чем в три раза меньше шага К выступов магнитопро- 20 >> вода.

На фиг. 1 схематично изображен преобразователь перемещения в электрический сигнал, на фиг. 2 — то же со сдвигом подвижного элемента на один выступ магнитопровода, на фиг.3— разрез А-A на фиг„1.

Преобразователь перемещения в электрический сигнал содержит П-образный магнитопровод 1, на внутренних поверхностях продольных стержней которого выполнены выступы с шагом 1, образующие гребенчатую поверхность, а в зазоре поперечного стержня размещен магниточувствительный элемент 2, например датчик

Холла. Ыежду продольными стержнями магнитопровода 1 >cтановлен связываемый с контролируемым объектом (не показан), в процессе измерения подви>кный элемент, выполненный в виде 4О стержневого постоянного магнита 3.

К торцовым поверхностям постоянного магнита 3 прижаты магнитомягкие профилированные накладки 4, имеющие сбоку Z-образную форму (фиг. 3). .45

Одни концы этих накладок взаимно пе-, рекрещены, а другие отделены один от другого воздушным промежутком

К зажимам магниточувствительного

H злеменra подключен блок 5 обработки gQ сигналов, выполненный в виде реверсивного счетчика.

Преобразователь перемещения в электрический сигнал работает следующим образом.

При перемещении постоянного магнита 3 вдоль продольных стержней Побразного магнитопровода 1 в том или ином направлении,, показанном стрелками, магнитный поток ф „создаваемый им, замыкается либо через левую, либо через правую магнитомяг» кую профилированную накладку 4 (в зависимости от положения постоянного

t магнита ), а также через стержни маг- 65 нитопровода 1; пересекая магниточувствительный элемент 2.

В результате этого изменяется как величина, так и направление магнитного потокаФ> »,в магнитопроводе 1 (показано пунктиром). Эти .изменения магнитного потока регистрируются с помощью магниточувствительного элемента 2, в котором генерируются пары разнополярных импульсов ЭДС при совпадении левой или правой накладки 4 с соответствующим выступом магнитопровода 1. В зависимости от направления перемещения постоянного магнита 3 .отражающим в этой паре импульсов будет либо положительный, либо отрицательный импульс. Поскольку воздушный промежуток t.ï между концами профилированных накладок 4 значительно меньше (B 3 или более раз ) шага p гребенчатой поверхности, образованной выступами магнитопровода 1, интервалы времени между следующими один за другим разнополярными импульсами каждой пары примерно во столько же раз меньше периода

1 следования генерируемых пар импульсов. Эти пары импульсов поступают в блок 5 обработки сигналов — реверсивный счетчик, в котором осуществляется подсчет числа импульсов, пропорционального перемещению с заданным интервалом дискретности, равным

Благодаря уменьшению числа магниточувствительных элементов и обеспечению глубокой модуляции магнитного потока с помощью магнитомягких концентратов (выступов магнитопровода и профилированных магнитомягких накладок на торцах подвижного посто- . янного магнита ) повышается надежность преобразователя и уменьшается возможность сбоев в его работе.

Формула изобретення

Преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий Побразный магнитопровод, неподвижный магниточувствительный элемент и установленный с возможностью перемещения вдоль продольных стержней магнитопровода подвижный элемент, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения, о т л и ч а ю— шийся тем, что„ с целью повышения надежности, П-образный магнитопровод выполнен с зазором в его поперечном стержне для размещения в нем магниточувствительного элемента и с периодически повторяющимися с шагом 0 выступами на внутренних поверхностях его продольных стержней, а подвижный элемент выполнен в виде стержневого постоянного магни993005 та, размещенного между продольными стержнями магнитопровода параллельно им и снабженного магнитомягкими профилированными накладками, одни концы которых взаимно перекрещены, а другие отделены один от другого воздушным промежутком .6и, длина которого не менее, чем в три раза меньше шага выступов магнитопровода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 534642, кл. С 01 В 7/00, 5 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 771459, кл.. G 01 В 7/00, 197В (прототип ) ..

ВНИИПИ Заказ 439/53

Тираж 600 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4