Датчик линейных перемещений

 

Изо бретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения перемещения объекта контроля при меняющихся и повьшенных температурах за счет исключения влияния нестабильности конструктивных параметров датчика линейных перемещений . Датчик содержит незамкнутый магнитОпровод 1 с закрепленной на нем обмоткой 2 возбуждения. В зазоре магнитопровода размещены параллельно одна другой две плоские обмотки 3 и 4, Плоская обмотка 3 выполнена в виде разомкнутого витка, закрепленного на пластине 5, и жестко-связана с магнитопроводом . Плоская обмотка 4 закреплена на пластине 6, параллельной пластине 5, и выполнена в виде одиночного проводника, один конец которого соединен гибким проводником 8 с серединой 9 витка плоской обмотки 3, противолежащей его разомкнутой стороне. Блок измерения отношения напряжений на зтих обмотках подключен к их выводам. При перемещении пластины 6 относительно пластины 5 дифференциально меняются площади контуров , ограниченные обмоткой 4, проводником 8 и каждой из половин разомкнутого витка обмотки 3 от середины 9 до соответствующих выводов, что приводит к изменению напряжений Ui и и на выводах этих контуров. С помопхью блока измерения отнощений определяют выходной сигнал датчика в виде отношения (О, + 0)/(U, - ), благодаря чему обеспечивается независимость характеристики преобразования от изменений параметров магнитного поля и температурах изменений элементов его конструкции. 5 ил. (Л ;о 1чЭ ел СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 G 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д, Г, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЖ (46) 23.06.91, Бюл. Р 23 (21) 4040253/28; 4081428/28 (22 ) 24 03.86 (71) Специальное конструкторское бюро магнитной гидродинамики Института физики АН ЛатвССР (72) В.И.Якушонок, И.П.Квасневский, М.Н,Левин и В.П.Ефимов (53) 621.317.39 531 ° 77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 !196677, кл. G 01 В 7/00, 1984, (54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность измерения перемещения объекта контроля при меняющихся и повышенных температурах за счет исключения влияния нестабильности конструктивных параметров датчика линейных перемещений. Датчик содержит незамкнутый магнитопровод 1 с закрепленной на нем обмоткой 2 возбуждения. В зазоре магнитопровода размещены параллельно од1 на другой две плоские обмотки 3 и 4.

Плоская обмотка 3 выполнена в виде разомкнутого витка, закрепленного на пластине 5, и жестко-связана с маг„„SU„„1419259 А1 нитопроводом. Плоская обмотка 4 закреплена на пластине 6, параллельной пластине 5, и выполнена в виде одиночного проводника, один конец которого соединен гибким проводником 8 с серединой 9 витка плоской обмотки

3, противолежащей его разомкнутой стороне. Блок иэмерения отношения напряжений на этих обмотках подключен к их выводам. При перемещении пластины 6 относительно пластины 5 дифференциально меняются площади контуров, ограниченные обмоткой 4, проводником 8 и каждой иэ половин ра зомкнутого витка обмотки 3 от середины 9 до соответствующих выводов, что приводит к изменению напряжений О, и U на выводах этих контуров . С г помощью блока измерения отношений определяют выходной сигнал датчика в виде отношения (U, + Ог)/(U, — Ц ), благодаря чему обеспечивается независимость характеристики преобразова ния от изменений параметров магнитного поля и температурах изменений элементов его конструкции. 5 ил.

Ь1419259

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использонано для измерения перемещения объектов при меняющихся и повышенных температурах, Цель изобретения " повышение точности измерений эа счет исключения влияния нестабильности параметров датчика на его ныходной сигнал при ме- !О няющихся и повышенных температурах.

На фиг. 1 изображен предлагаемый датчик; на фнг, 2 — 5 — взаимное пространственное расположение и различные формы выполнения его обмоток. !5

Датчик линейных перемещений,содержит незамкнутый магннтопровод 1 с закрепленной на нем обмоткой 2 ноэбуждения. В зазоре магнитопронода размещены параллельно одна другой 20 плоские обмотки 3 и 4, Плоская обмотка Э выполнена в ниде разомкнутого витка, закрепленного на пластине 5, жестко соединенной с магнитопроводом

I. Плоская обмотка 4 выполнена в ниде одиночного проводника, закрепленного на пластине 6, параллельной пластине 5 и связанной с объектом контропя при помощи штока 7. Один конец плоской обмотки 4 соединен гибким 30 проводником 8 с серединой (выводом 9) витка плоской обмотки 3, противолежащей его разомкнутой стороне. Блок измерения отношения напряжений (не показан) подключается к плоским изме- 35 рительным обмоткам через их разомкнутые выводы 10 и 11 обмотки 3 и вывод

12 обмотки 4.

Датчик линейных перемещений работает следующим образом. 40

В однородном переменном магнитном поле, создаваемом обмоткой 2 возбуждения, на выводах 10 и 11 обмотки 3 наводится напряжение U,, а на выводах 10,12 и 11,12 наводятся соотнетстнен о напряжения U! и U< . При этом напряжение U, пропорционально площади контура, ограниченной проводником B обмоткой 4 и половиной разомкнутого контура обмотки 3 между выводами 9,10, а напряжение 0 пропорционально площади контура, ограниченной проводником 8, обмоткой 4 и половиной разомкнутого контура обмотки 3 между выводами 9,11. При линейно поступательном перемещении пластины о относительно пластины 5 под дейтвием штока 1 одиночный пронодник обмотки 4 перемещается параллельно самому себе в зазоре магцитопровода относительно обмотки 3 в пределах, ограниченных длиной гибкого проводника 8„ При этом площади контурон, ограниченных проводником 8, обмоткой

4 и соответствующими сторонами обмотки 3, изменяются во взаимно противополо*ных направлениях, вследствие чего изменяются дифференциально и напряжения !1, и У на их выводах, С помощью блока измерения отношений, входы которого соединены с выводами

10 11 и 12 плоских обмоток, получают выходной сигнал датчика, пропорцио(! + О нальный отношению - -, При !! этом разность напряжений Й, и У равна U, и остается неизменной, а сумма этих напряжений пропорциональна величине линейного перемещения.

Это отношение, а следовательно, и характеристика преобразования датчйка в функции перемещения не зависит от частоты напряжения пита!!ия и изменений параметров магнитного поля, а также от изменения формы плоских обмоток 3 и 4 и от их температурных смещений относительно магнитопровода, что и обусловливает повышение точности измерений, особенно н условиях, повышенных и меняющихся температур.

Датчик линейных перемещений позволяет получить расчетную градуироночную характеристику посредством предварительно заданных изменений габаритных размеров плоских обмоток и их начального взаимного расположения и осущестнлять контроль этой характеристики в процессе измерений .

Формул а изобретения

Датчик линейных перемещений, содержащий незамкнутый магнитопровод, закрепленную на нем обмотку нозбужде" ния, две размещенные н ее зазоре параллельно одна другой плоские обмотки, одна из которых устанонлена с возможностью плоскопараллельного перемещения относительно другой, выполненной в виде разомкнутого нитка, и подключенный к выводам плоских обмоток блок измерения отношения напряжений иа них, отличающийся тем, что, " целью повышения точности измерений, установленная с воэможностью перемещения обмотка выполнена в ниде оди> очного проводника, один

; .9 конец которого электрически соединен гибким проводом с серединой витка, противолежащей его разомкнутой стор: я °

Составитель Т.Бычкова

Техред N.Õîäàíè÷

Редактор Г.Вельская

Корректор М.Иаксимишинец

Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Il3035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5

Заказ 2569

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4