Датчик линейных перемещений

:вонючее фащротвка МЬД О П И С А Н И Е (11) 469879ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Ресвублик(51) М. Кл. 6 01 Ь 7/00 заявки М осударственный комитет Совета Министров СССР(53) УДК 531,71(088.8 ло делам изобретени и открытийата опубликования описания 21.11.75. В. Морев Куйбыше:ский филиал Всесоюзного института по проектированию организаций энергетического строительства(54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автокорректирующихся устройствах для измерения перемещений.Известны датчики линейных перемещений, содержащие корпс, соленоидцую обмотку, полый цилиндрический каркас из цемагнитного материала, на концах которого закреплена обмотка, ферритовый сердечник с измерительным штоком, установленный в полости каркаса с возмокностью осевото перемещения, два короткоходовых электромагнита, подвикные части которых закреплены на торцах корпуса, а неподвижные имеют торцевые опоры и установлены внутри корпуса с воз-ожностью регулирования пх положения вдоль оси корпуса.Цель изобретения - повышение точности измерения перемещений.Для этого предлагаемый датчик снабжен двумя длинноходовыми электромагнитами, неподвижные части которых жестко соединены между собой, а сами длинноходовые электромагниты расположены коаксиально между закрепленными на торцах полого корпуса короткоходовыми электромагнитами.Предлагаемый датчик представлен на чертеже.Датчик содержит обмотку с секциями 1 - 2 и выводамн, намотанную на каркасе 3, к концам которого крепятся якори 4, 5 длицноходовых электромагнитов 6, 7, соединенных гильзой 8, а также ферритовый сердечник 9, укрепленный на плунжере 10, регулировочную 5 шайбу 11 с микрорезьбой, короткоходовыеэлектромагниты 12, 13, торцовые крышки 14, 15 и корпус 16. г 1 сподвпкцые части длинпоходовых элек,и тромагнитов 6, 7 влются одновременно якорямп ко;откоходовых электромагнитов 12, 13, сила электромагнитного притяжения которых значительно меньше электромагнитной силы притяжения, создаваемой электромагнитами 15 6 7Включение любого пз короткоходовых электромагнитов 12, 13 обеспечивает перемещение обмотки датчика вместе с неподвижными частями длинноходовых электромагнитов 6, 7 20 на величину эталонного приращения Л.Включение любого из длпнноходовых электромагнитов перемещает обмотку датчика на величину ее длины, что равносильно дифференциальному включению полностью идентич цых обмотокУстройство работает следующим образом.Перед началом измерения датчик симметрируется в начальном положении Хо, относительно которого определяется измеряемая ве.3 личина Х.469879 7 3 1 б 2 8 77 1 1 Ц Ф б 12 Процесс измерения состоит из четырех тактов.В первом такте блок управления включает электромагниты 6, 13, благодаря чему неподвижные части электромагнитов 6, 7 вместе с гильзой 8 занимают крайнее правое положение, а якорь 4 втягивается в электромагнит 6 и перемещает обмотку и якорь 5, Число импульсов, соответствующее преобразованной частоте генератора и данному положению обмотки, связано с измеряемой величиной перемещения Хизз соотношением:774: и (Хз Хизм) + Ь (Хз Хизн) + с 1 где а, Ь, с - параметры функции преобразования.Во втором такте блок управления выключает электромагнит 13 и включает электромагнит 12, благодаря чему неподвижные части электромагнитов 6, 7 вместе с гильзой 8,якори 4, 5 с обмоткой 1 - 2 занимают крайнеелевое положение, что соответствует смещению обмотки 1 - 2 от положения, занимаемого ею в первом такте, на величину эталоннойдобавки Л.Число импульсов, соответствующее такомуположению обмотки 1 - 2, равно:Л,:= (Х, - Хи,и - Ь) а + Ь (Х, - Хи, - 44) + С.В третьем такте блоком управления выключается электромагнит 6 и включаетсяэлектромагнит 7. Неподвижные части электромагнитов 6, 7 с гильзой 8 остаются на месте, а якори 4, 5 с обмоткой 1 - 2 перемещаются вправо до упора, Таким образом, обмотка 1 - 2 оказывается смегценной относительно положения, которое она занимала вовтором такте, на величину ее длины, что аналогично дифференциальному включению обмоток, но отличается от последнего тем, чтов предлагаемой конструкции датчика исключается необходимость применения коммутирующих цепей, вносящих в известные устройства дополнительные погрешности, а такжеисключается погрешность, связанная с неидентичностью обмоток, свойственная любымдифференциальным схемам включения датчиков,Соответствующее такому положению обмотки 1 - 2 число импульсов на выходе преобразователя частоты равно:Мз = а (Х, + Хи,+ Л)+ Ь (Х, + Хи,+ Ь) + с.В четвертом такте измерения блок управления включает электромагнит 12 и включает электромагнит 13, что соответствует перемещению обмотки 1 - 2 относительно положе- О ния, занимаемого ею в третьем такте, на величину эталонной добавки Л. Число импульсов в этом случае определяется выражением:.774 -(Хе + Хизи) + Ь (Хо + Хизи) + С 15 Решение полученной системы уравненийотносительно измеряемой величины Хизи дает:Х % - ф 4изи -Л,(7 г 2 Л 3) Р" 4) 20 Таким образом, результат измерений не зависит от измерения параметров а, Ь, с и погрешность измерений определяется только точностью и стабильностью задания эталонного приращения Л.25 П р едм ет изобретен ия Датчик линейных перемещений, содержащий корпус, соленоидную обмотку, полыи циЗО линдрический каркас из немагнитного материала, на концах которого закреплена обмотка, ферритовый сердечник с измерительнымштоком, установленный в полости каркаса свозможностью осевого перемещения, два коЗ 5 роткоходовых электромагнита, подвижные части которых закреплены на торцах корпуса,а неподвижные имеют торцевые опоры и установлены внутри корпуса с возможностью регулирования их положения вдоль оси корпу 40 са, отличающийся тем, что, с цельюповышения точности измерения перемещении,он снабжен двумя длинноходовыми электромагнитами, неподвижные части которых жестко соединены между собой, а сами длинно 45 ходовые электромагниты расположены коаксиальпо между закрепленными на торцах полого корпуса короткоходовыми электромагнитами,