Индуктивный преобразовательперемещений

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

«»807048

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕпИЯ

К. АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дололнительное к авт. сеид-ву— (22) Заев„ено 15 05 79 (21) 2766876/25-28 с присоединением заявки H9— (23) Приоритет

Опубликовано 23,02.81, Бюллетень Hi 7

Датаопубликованияописания 23 ° 02. 81

Р11М. Кл.

01 В 7/24

Госудврстюенвий квинтет

СССР

bO hChbN N3OdPCTCHHA н вткрытвй (53) УДК 531.781.2 (088.8) М. С. Хлыстунов, Н. B. Максимяк, A. П. Букетов и M. A. Коваленко (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт геофизических методов разведки (ВНИИгеофи-. ика) (11) Заявитель (54) ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

30

Изобретение относится к технике измерений механических колебаний и может быть использовано в качестве прецизионных сейсмоприемников.

Известен датчик линейных перемещений, содержащий Л-образный сердечник, обмотку возбуждения и измерительную обмотку, а также стержень, перемещающийся вдоль сердечника Г13Однако такая конструкция датчика позволяет измерять лишь большие перемещения, то-есть имеет узкий диапазон измерений, не обладает термокомпенсацией и в связи с рас- 15 сеянием магнитной энергии на концах сердечника имеет высокую нелинейность.

Известен датчик давления, содержащая два П-образных сердечника с расположенным между ними рычагом, жестко соединенным с мембраной при помощи перемычки. Обмотки сердечников включены в схемы автогенераторов (21 .

Однако известная дифференциальная схема не позволяет получить высокую точность измерений и имеет узкий диапазон измерений вследствие . неболы..ого рабочего зазора, оптимального по чувствительности и линеи— ности, Наиболее близким техническим решением к изобретению является индуктивныи преобразователь перемещений, содержащий измерительный блок, выполненнвй в виде автогенератора, включенной в его схему соленоидальнои катушки с упруго подвешенным внутри нее составным сердечником, и соединенную с катушкой измерительную схему со смесителем )3).

Однако непосредственное соединение медной и ферритовой частей cep— де ника не дает высокой линейности статической характеристики во всем рабочем диапазоне измерений, а также не позволяет увеличить диапазон измерений.

Цель — повышение точности измерения микроперемещений.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен вторым идентичным блоком, в каждом иэ которых соленоидальная катушка имеет биконическую форму, охватывающими их дополнительными катушками с регулируемыми реактивными сопротивлениями, а сержечники выпол807048 нены .из немагнитного материала с заполненной ферритом конической полостью, основание конуса которой обращено к плоскости симметрии преобразователя. Кроме того, преобразователь снабжен термокомпенсато- 5 ром, выполненным в виде полого цилиндра и размещенным между сердечниками.

На чертеже изображен конструктивный преобразователь, общий вид. l0

Преобразователь содержит два идентичных блока 1 и 2, которые со-.. стоят иэ соленоидальных катушек 3 и

4 индуктивности, имеющих биконическую форму, включенных в схему автогенераторов 5 и 6.соответственно, охватывающие катушки 3 и 4 индуктивности, дополнительные катушки 7 и 8. нагруженные на регулируемые реактивные сопротивления 9 и 10. Внутри катушек

3 и 4 посредством пружин 11 и 12 упру-20 го подвешены составные сердечники

13 и 14 иэ немагнитного материала с заполненной ферритом конической полостью 15 и 16, основание конуса которой обращено к плоскости симметрии преобразователя. Между сердечниками

13 и 14 размещен термокомпесатор 17, выполненный в виде полого цилиндра из термочувствительного материала.

Автогенераторы 5 и 6 подсоединены к фильтру-смесителю 18, являющемуся частью измерительной схемы (на чертеже не показана).

Индуктивный преобразователь работает следующим образом.В нулевом положении сердечников 13 и 14 при отсутствии измеряемого воздействия, частоты автогенераторов равны, и на выходе фильтра-смесителя 18 сигнал отсутствует. При подаче измеряемого воздействия лх на чувствительные 40 элементы-сердечники изменяется, индуктивность катушек 3 и 4 и соответственно частоты автогенераторов

5 и 6 равны Ф„ и Фз, а на выходе фильтра-смесителя 18 появится сигнал 45 разностной частоты дф=!Ф -Ф„1.

Максимальной .нелинейностью преобразователь обладает при нахождении сердечника у края катушки. Используя конусную форму катушек 3 и 4, а также ц указанную форму составного сердечника можно получить минимальную нелинейность статической характеристики, так как форма катушек и их расположение позвот.яют уменьшить неоднородность поля на их краях. 3а счет регулировки величины импеданса реактивных сопротивлений 9 и 10(2.) изменяется индуктивность основной и дополнительной катушек, что приводит к изменению крутизны статической характеристики преобразователя, а, следовательно., возможности регулировки его диапазона измерения в широких пределах.

Использование термОкомпенсатора позволяет существенно снизить термопогрешность измерений и тем самым повысить точность измерений.

Использование преобразователя позволяет уменьшить нелинейность статической характеристики, расширить диапазон измерений и регулировать этот диапазон.

Формула изобретения

1. Индуктивный преобразователь перемещений, содержащий измерительный блок, выполненный в виде автоге" нератора, включенной в его схему соленоидальной катушки с упруго подвешенным внутри нее составным сердчеником, и соединенную с катушкой измерительную схему со смеси-. телем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения микроперемещений, он снабжен идентичным блоком, в каждом из которых соленоидальная катушка имеет биконическую форму, охваты-. вающими их дополнительными катушками с регулируемыми реактивными сопротивлениями, а сердечники выполнены из немагнитного материала с заполненной ферритом конической полостью, основание конуса которой обращено к плоскости симметрии преобразователя.

2. Индуктивный преобразователь перемещений по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен термокомпенсатором, выполненным в виде полого цилиндра и размещенным между сердечниками.

Источники информации, принятые во внимание при эксперизе

1, Авторское свидетельство СССР

Р 121168, кл. ь. 08 С 9/04, 1959.

2. Авторское свидетельство СССР

9 355519, кл. G 01 L 9/10, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 587315, кл. G 01 В 7/00, 1978.

807048

12

Составитель Н. Долгова

Редактор С. Патрушева Техред T.Маточка Корректор Г. Решетник

Эаказ 262/20 Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, .Ж- 35, Раушская наб., д. 4/5

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