Датчик перемещения

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - новьиление точности трансформаторного датчика линейного пере.мещения путем уменьшения нелинейности его выходной характеристики преобразования. Это обеспечивается с помощью диамагнитной разрезной втулки 9, размещенной в центральной части подвижного якоря 7, который установлен на расстоянии от торца его магнитопровода 2 с возможностью изменения зазора между ними. Датчик содержит обмотку 3 возбуждения и дифференциальную измерительную отмотку 4, симметрирующую пластину 5 с диамагнитной вставкой 6 и ферро.магнитный якорь 7 с раз.мещенной в его центральной части регулируемой но размерам разрезной втулкой 9, размеры которой могут быть изменены с помощью винта 10. Ввинчивая или вывинчивая винт 10, можно изменять радиальные размеры втулки 9 и соответствсно изменять величину магнитного сопротивления для ирохождения магнитного потока за счет изменения демпфирующего действия вихревых токов, навод11.мых в ферро.магнитной и диамагнитной частях якоря 7. 3 ил. § (Л XX $ IMX X X X X Х ч XX УХ/ХХ/ХУ// tvv $ XV IMX X X X X Х ч XX со ел Ci XXXXXZZZT ч§ i, /V

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1357694 (5ц 4 (3 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4050737/25-28 (22) 07.04.86 (46) 07.12.87. Бюл. ¹ 45 (72) Ю. В. Чувыкин, H. Д. Конаков, О. Д. Глухов и Г. С. Лыгина (53) 621.317.39:53!.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 580511, кл. С 01 В 7/00, 1975.

Середени В. И. Измерительные устройства с высокотемпературными датчиками перемещения. Энергия, 1968, с. 15 — 19.

Авторское свидетельство СССР № 1155843, кл. G 01 В 7/00, 1983. (54) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повышение точности трансформаторного датчика линейного перемещения путем уменьшения нелинейности его выходной характеристики преобразования.

Это обеспечивается с помощью диамагнитной разрезной втулки 9, размещенной в центральной части подвижного якоря 7, который установлен на расстоянии от торца его магнитопровода 2 с возможностью изменения зазора между ними. Датчик содержит обмотку 3 возбуждения и дифференциальную измерительную отмотку 4, снмметрирующую пластину 5 с диамагнитной вставкой 6 и ферромагнитный якорь 7 с размещенной в его центральной части регулируемой о размерам разрезной втулкой 9, размеры которой могут быть изменены с помощью винта 10.

Ввинчивая пли вывпнчивая винт 10, можно изменять радиальные размеры втулки 9 и соответствсно изменять величину магнитного сонротпвления для прохождения магнитного потока за счет изменения демпфирующего действия вихревых токов, наводимы. в ферромагнитной и диамагнитной частях якоря 7.

3 ил.

1357694

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов.

Цель изобретения — повышение точности путем уменьшения нелинейности выходной характеристики за счет использования установленной в якоре вставки регулируемого размера.

На фиг. 1 приведен датчик, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — вы- 10 ходные характеристики датчика.

Датчик содержит ферромагнитный корпус 1, магнитопровод 2, на центральном стержне которого размещены секции обмотки 3 возбуждения и дифференциально соединенные секции измерительной обмотки 4.

Со стороны одного торца магнитопровода 2 размещена с зазором б„симметрирующая ферромагнитная пластина 5 с диамагнитной вставкой 6, служащей для упрощения настройки датчика, а со стороны другого торца с зазором 6, размещен подвижный ферромагнитный якорь 7, связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом (не показан).

В центральной части ферромагнитного якоря 7 выполнено отверстие 8, в котором размещена выполненная из диамагнитного материала разрезная втулка 9 с резьбовым отверстием и конусной расточкой, внутри которой расположен регулировочный винт 10„ конусная головка 11 которого входит в конусную расточку разрезной втулки. Регулировочный винт 10 выполнен из того же материала, что и втулка 9.

Датчик работает следующим образом.

При удалении или приближении якоря 7 относительно рабочего торца датчика в направлении х увеличивается или уменьшается величина рабочего зазора б,, в то время как величина компенсационного зазора б„остается неизменной. В результате этого изменяется результирующее напряжение, снимаемое с двух дифференциально соединен- 4р ных секций измерительной обмотки 4. Выходная характеристика датчика (кривая 12, фиг. 2), представляющая зависимость результирующего напряжения U,.„îò расстояния между. якорем 7 и торцом магнитопровода датчика (величина рабочего зазора 6 ), 45 показывает, что при использовании ферромагнитного якоря 7 с центральной частью, выполненной из диамагнитного металла в виде втулки 9, происходит уменьшение чувствительности в начальной и средней частях характеристики (за счет токовихревого эффекта в центральной части якоря), что приводит к ее спрямлению. Это объясняется тем, что приближение ферромагнитного материала якоря к торцу магнитопровода приводит к увеличению индуктивности обмотки 4, а приближение диамагнитного металла, из которого выполнена разрезная втулка 9 и регулировочный винт 10, уменьшает индуктивность измерительной обмотки датчика за счет токовихревого эффекта.

Таким образом, совместное действие ферромагнитной части якоря и его центральной диамагнитной части приводит к уменьшению нелинейности выходной характеристики датчика. По мере удаления якоря 7 от торца датчика влияние токовихревого эффекта ста- новится слабее из-за уменьшения величины магнитного потока, взаимодействующего с центральной частью якоря (фиг. 3), вследствие чего чувствительность в средней и конечной частях характеристики изменяется весьма незначительно.

Для регулировки степени компенсации нелинейности выходной характеристики преобразования датчика диаметр диамагнитной втулки 9 можно изменять путем вращения регулировочного винта 11, что позволяет установить наименьшую нелинейность выходной характеристики, а следовательно, и повысить точность измерения.

Как показали экспериментальные исследования, нелинейность характеристики (кривая 12, фиг. 3) уменьшается практически в 2 раза (на 100@) по сравнению с нелинейностью датчика с якорем, выполненным полностью из ферромагнитного материала (кривая 13, фиг. 3), и в 1,5 раза (на 50Я) по сравнению с нелинейностью датчика с якорем, имеющим отверстие в центральной части (кривая 14, фиг. 3).

Формула изобретения

Датчик перемещения дифференциальнотрансформаторного типа, содержащий ферромагнитный цилиндрический корпус, установленный внутри корпуса магнитопровод с размещенными на нем обмотками возбуждения и измерения, расположенные соосно у противоположных торцов магнитопровода симметрирующую пластину и якорь с центральным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения нелинейности выходной характеристики, он снабжен размещенной в отверстии якоря и выполненной из диамагнитного материала разрезной втулкой с внутренним резьбовым отверстием и конической расточкой на ее торце, обращенном к магнитопроводу, и регулировочным винтом с конусной головкой, расположенной в расточке втулки.

1357694 8 à (8/

ЮО

Составитель A. Гуськов

Редактор Г. Волкова Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 5496/36 Тираж 677 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,5

Производственно-полиграфическое предприятие. г. Ужгород, 1л. Проектная, 4