Датчик перемещений
Изобретение относится к измерительной технике. Цель - уменьшение габаритов трансформаторного датчика линейных перемещений и снижение его температурной погрешности измерения за счет асимметричного выполнения его магнитной системы в рабочей и компенсационной частях. Последовательно соединенные секции обмотки 4 возбуждения и дифференциально включенные секции измерительной обмотки 5 размещены на центральном стержне 3 крестообразного магнитопровода 2 датчика. Длина части 8 центрального стержня, выступающей над поверхностью магнитопровода со стороны симметрирующей пластины 6, выбирается меньше длины части 9 центрального стержня, выступающей над поверхностью магнитопровода со стороны подвижного якоря 7 датчика, и выбирается с учетом экспериментально полученных математических выражений. 1 ил. с S6 (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU „„1420344 А 1
- csD 4 С 01 В 7/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
° К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4116729/25-28 (22) 11.09.86 (46) 30.08.88. Бюл. 9 32 (72) Т.И. Мурашкина и О.В. Преснякова (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 1155843, кл. С 01 В 7/00, 1983. (54) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — уменьшение габаритов трансформаторного датчика линейных перемещений и снижение его температурной погрешности измерения за счет асимметричного выполнения
его магнитной системы в рабочей и компенсационной частях. Последовательно соединенные секции обмотки 4 возбуждения и дифференциально включенные секции измерительной обмотки
5 размещены на центральном стержне
3 крестообразного магнитопровода 2 датчика. Длина части 8 центрального стержня, выступающей над поверхностью магнитопровода со стороны симметрирующей пластины 6, выбирается меньше длины части 9 центрального стержня, выступающей над поверхностью магнитопровода со стороны подвижного якоря 7 датчика, и выбирается с учетом экспериментально по-. лученных математических выражений.
1 ил.
1420344 (1) 45
1 (L
L -L-h- dÐ (1+ --) (2)
Бс о Р к
> -< 1
DÅt
2 где D 6н внутренний диаметр корпуса 1; расстояние от внутренней поверхности симметрирующей пластины до обращенного к якорю торца магнитопровода; длина части 9 центральногс стержня 3, выступающей над поверхностью магнито50
L о
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений и расстояний до объекта контроля.
Цель изобретения — уменьшение габаритов датчика и снижение его температурной погрешности измерения перемещений эа счет ассиметричного выполнения компенсационной части его магнитной системы относительно измерительной части.
На чертеже представлена конструкция датчика перемещений. 15
Датчик перемещений дифференциально-трансформаторного типа содержит ферромагнитный корпус 1, внутри которого размещен крестообразный магнитопровод 2, имеющий центральный стер- 20 жень 3. На средней части стержня 3 размещены пара секций обмотки 4 возбуждения и пара дифференциально соединенных секций обмотки 5 измерения.
Со стороны одного торца магнитопровода 2 размещена с зазором сРк симмотриэующая пластина 6, установленная с возможностью перемещения для настройки и балансировки датчика и образующая совместно с одной из секций обмотки 5 измерения компенсационную часть датчика. Со стороны другого торца магнитопровода 2 размещен с зазором i
h — толщина магнитопровода 2 между парами секций обмоток датчика, д — начальный зазор между торцом магнитопровода 2 и якорем 7, и 8 „ — площади поперечного сечения центрального стержня
3 магнитопровода корпуса 1 датчика соответственно.
Начальная настройка датчика осуществляется при выполнении условий
j (08н
Поскольку /„= L -L-1-h, то математическое выражение (2) определяет соотношение между частью 8 центрального стержня 3 магнитопровода и начальным зазором К между торцом магнитопровода 2 и якорем 7 датчика.
Экспериментально установлено, что
J " (О, 1-0,4)D
Датчик перемещений дифференциально-трансформаторного типа работает следующим образом.
При балансировке датчика перемещением в его начальном положении с помощью симметрирующей пластины 6 добиваются равенства сопротивлений магнитных цепей рабочей и компенсационных частей датчика, вследствие чего ЭДС на обеих дифференциально соединенных секциях обмотки 5 измерения равны, а выходной сигнал датчика равен нулю. При удалении или приближении подвижного якоря 7 относительно рабочего торца датчика в направлении х увеличивается или уменьшается величина рабочего зазора 4, в то время как величина компенсационного зазора У„ остается неизменной.
Вследствие этого изменяется результирующее напряжение, снимаемое с обеих дифференциально соединенных секций обмотки 5 измерения, Информацию о направлении перемещения несет знак приращения выходного сигнала °
Выбор оптимальной длины 1 части 8 центрального стержня магнитопровода в соответствии с (1) и (2) позволяет уменьшить габариты датчика и обеспечить сохранение идентичности параметров его рабочей и компенсационРвн где Dgq ь,Составитель Т.Бычкова
Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши
Редактор М.Недолуженко
Заказ 4315/41 Тираж 680 Подписное
ВНЛП1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
3 14203 ной частей. Кроме того, при изменении t окружающей среды относительное изменение зазора d в компенсационной части датчика уменьшается, 5 вследствие чего снижается температурная погрешность.
Формула изобретения
Датчик перемещений дифференциально-трансформаторного типа, содержащий ферромагнитный корпус, размещенный внутри него магнитопровод с центральным стержнем, размещенные на средней части стержня пары секций обмоток возбуждения и измерения и установленные с возможностью перемещения напротив противоположных тор цов магнитопровода симметрирующую пластину и якорь, прецназначенный для связи с объектом контроля, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения габаритов датчика и снижения температурной погрешности измерения перемещений, длина 1 выступающей над поверхностью магнитопровода части центрального стерж44 а ня со стороны симметрирующей пластины выбрана нэ условий
1 L внутренний диаметр корпуса; расстояние от внутренней поверхности симметрирующей пластины до обращенного к якорю торца магнитопровода длина части центрального стержня, выступающей над поверхностью магнитопровода со стороны якоря; толщина магнитопровода между парами секций обмоток датчика, начальный зазор между торцом магнитопровода и якорем площади поперечного сечения центрального стержня магнитопровода и корпуса датчика соответственно.
