Преобразователь линейного перемещения в код

 

Сею з Севетскик

Соцналистнчаеимв

Ресиубнии

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24. 1 1. 80 (2 I.) 3007 696/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.07.82. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 09.07.82 (5! )М. Кл. (3 08 С 9/04//

G 01 В 7/00

ghcf48pcT_#_3Hhl5 квмитвт

СССР м делам изобретений в открытий (53) УДК 681.Э25. (088. 8) (72) Авторы изобретения

М. Ф. Зарипов, P. М. Ахметдинов, А. И. Никонов, и P. В. Ахмадеев

Специальное конструкторско-технологическое бюро Всесоюзного производственного объединения "Союзнефтемашремонт (7I) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В КОД

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования перемещений, а именно к преобразователям линейного перемещения в код.

Известен индуктивный преобразователь

5 линейных перемещений в электрический дискретный сигнал, содержащий неподвижный магнитопровод, выполненный в виде ферромагнитной шкалы с зубцами по длине, две пары подвижных магнитопроводов, выполненных в виде П-образных магнитопроводов с зубцами на торцах и сдвинутых относительно друг друга на

1/2 зубцового деления, обмотку постоянного тока, обмотки переменного тока низкой частоты, обмотки переменного тока высокой частоты и выходные обмотки (1).

Недостаток известного устройства — yp низкая точность, которая ограничивается тем, что шаг зубцового деления на магнитопроводах сделать менее 0,1 мм весьма затруднительно, поэтому точность преобразования такого преобразователя ограничивается величиной 0,05 мм.

Кроме того, для питания преобразова- теля требуется три источника: постоянного тока, переменного тока низкой частоты и переменного тока высокой частоты, которые в свою очередь являются источниками дополнительной погрешности, снижающей точность преобразователя, à наличие большого количества обмоток и источников питания снижает надежность преобразователя.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является преобразователь линейного перемещейия в код, содержащий неподвижный цилиндрический магнитопровод, на котором расположены обмотки подмагничивания, счить вания и перемагничивания и охватывающий его кольцевой магнитопровод, связанный с подвижным объектом. В этом преобразователе обмотки расположены на поверхности цилиндрического магнито042009 провода по определенному, заранее заданному закону (2 3.

Недостаток преобразователя состоит в его сравнительно невысокой точности.

Цель изобретения - повышение точ- S ности преобразователя линейного перемещения в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе линейного перемещения в код, содержащем неподвижный цилиндрический магнитопровод с обмотками подмагничивания, перемагничивания и считывании, и охватывающий его подвижный кольцевой магнитопровод, неподвижный цилиндрический магнитопро- 1 вод и подвижный кольцевой магнитопровод выполнены из ферромагнитных пластин, между которыми расположены немагнитные пластины, в неподвижном цилиндрическом магнитопроводе выполне 20 ны два диаметрально расположенных паза, в которых расположена обмотка перемагничивания, и два продольных отверстия, в которых расположены обмотки подмагничивания и считывания. 25

На фиг. 1 изображен преобразователь линейного перемещения в код; на фиг. 2кривая намагничивания ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гестерезиса, поясняюн ая принцип работы пре- зо образователя; на фиг. 3 — преобразователя, поперечный разрез.

Преобразователь линейного перемещения в код содержит неподвижный цилиндрический магнитопровод 1 с продольными пазами, расположенными в диаметральной плоскости, и два продольных отверстия, расположенных на одинаковом расстоянии от оси неподвижного цилиндрического магнитопровода 1 в той же диаметраль40 ной плоскости, что и пазы, и образующий между собой перемычку 2, состоящий из ряда чередующихся между собой круглых пластин 3 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей rec45 терезиса и круглых пластин 4 из немагнитного материала, подмагничивающую обмотку 5 и обмотку 6 считывания, уложенные на перемычку 2, перемагничивающую обмотку 7, уложенную в про- О дольные пазы неподвижного цилиндричес кого магнитопровода 1, подвижный кольцевой магнитопровод 8, состоящий из чередующихся между собой пластин 9 из ферромагнитного материала и пластин 10 М иэ немагнитного материала.

Преобразователь линейного перемещения в код работает следующим образом.

Подмагничивающая обмотка 5 и перемагничивающая обмотка 7 эапитываются постоянным током. Магнитный поток

Ф,, создаваемый подмагничивающей обмоткой 5, доводит перемычку 2 круглых пластин 3 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гестерезиса до состояния насьпцения с индукцией +В

Ь

При перемещении магнитопровода 8 периодически наступает такой момент, когда часть круглых пластин 3 магнитопровода

1 перекрывается пластинами 9 магнито- провода 8.

При этом возникает перемагничивающий магнитный поток Ф„, который лавинообразно перемагничивает перемычку 2 на круглых пластинах 3 магнитопровода 1 и доводит до состояния с индукцией насыщения -B при этом в обмотке 6 считывания наводится импульс ЭДС. При дальнейшем движении магнитопровода 8 круглые пластины 3 магнитопровода 1 выходят из зацепления с кольцевыми пластинами 9 магнитопровода 8 и магнитный поток Ф„ исчезает, а магнитный поток Фпд лавинообразно перемагничивает перемычку 2 до состояния насыщения с индукцией +В„„, при этом в обмотке 6 считывания наводится обратный импульс ЭДС.

Таким образом, при перемещении магнитопровода 8 в обмотке 6 считывания наводятся импульсы ЭДС, характеризующиеся малой длительностью фронта и амплитудой, достаточной для срабатывания последующих цифровых устройств беэ промежуточных формирователей импульсов, причем число импульсов пропорционально пути, пройденному магнитопрово— дом 8., Преобразователь линейного перемещения в код с применением ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гестерезиса характеризуется высокой степенью точности. Точность преобразователя определяется в основном толщиной пластин в наборе магнитопроводов, которые изготавливаются методом штамповки из лент ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гестерезиса.

При этом возможно получение точности до 10 м, а для получения более высокой степени точности можно применить метод осаждения паров металла в атмосфере газа или в вакууме и метод электролитического осаждения на немагнитную подложку. Кроме этого, предлагаемый преобразователь обладает высоким

5 042000 . Ь быстродействием. Быстродействие опре- подмагничивания, перемагничиванкя и деляется граничной частотой перемаг- считывания и охватывакипий его подвим « ничивания материала. Для материалоВ с ный кольцевой магнитопровод, о т л ипрямоугольной петлей гестерезиса она ч а ю шийся тем, что, с целью посоставляет сотни килогерц. вишенки точности преобразователя, неПредлагаемый. преобразователь пере- подвижный цилиндрический магнитойровод мещения в код обладает универсальностью, и подвижный кольцевой магнитопровод которая заключается в том, что по та- выпопнены из ферромагнитных пластин, кому принципу и с применением ферро- между которыми. расположены немагнитмагнитных материалов с прямоугольной 14 ные пластины, в неподвижном цнлиндрипетлей гестерезиса возможно построение ческом магиитопроводе выполнены два преобразователей перемещения практичес- диаметрально расположенных паза, в коки на любой диапазон перемещения с за- торых распожикена обмотка перемагниданной в данном диапазоне перемещения чивания, и два продольных отверстия, точностью, а так же по частоте следо- И в которых расположены обмотки подмаг ванин импульсов контролировать скорость ничивания и считывания. перемещения подвижного элемента.

Формула изобретения

Преобразователь линейного перемещения в код, содержащий неподвижный ци- . линдрический магнитопровод с обмотками

Источники инфор мации, принятые во внимание при экспертизе

20 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 297857, кл. Э 01 В 7/00, 1969.

2. Зарипов М. Ф. Преобразователи с распределенными параметрами, Энергия, . 1969, с. 95 (прототип).

Составитель В. Рыгалин

Редактор H. Кешеля Техред К.Мыцьо . Корректор М. Пожо

Заказ 4847/43 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д. 4/5

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