Индуктосинный датчик перемещения

с присое инением суддрстеенный кемнтет 3) Приоритет делам нзебретенн н еткрмтнй(53) УДК 621.317, .39:531.71 (088.8) иковано 23.08.81. Бюллетень 31опубликования описания 28.08.81 то Фи аз аря н Д. Кравченко, С . Г . Гелеця н и Э изобретен сесоюзный заочный машиностроительный институт(7) Заявитель НДУКТОСИННЫЛ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИ 1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных или угловых перемещений или наложения подвижных элементов исполнительных механизмов различного вида,Известны индуктосинные датчики линейных или угловых перемещений, содержащие относительно подвижные элементы с размещенными на них обмотками, выполненными из электропроводного материала с использованием методов фотолитографии или интегральной технологии. Электропроводные обмотки наносятся на изоляционньге подложки или подслои, образованные на "рабочих поверхностях относительно подвижных элементов индуктосинных датчиков 1 и 2.Однако при изготовлении электропроводных обмоток, например медных, методом фотолитографии, индуктосинные датчики перемещений из-за эффекта подтравливания имеют ограниченную разрешающую способность, обусловленную ограничениями в минимально возможной ширине радиальных или плоскик ироводников обмоток. При использовании методов интегральной технологии точность изготовления обмоток выше,однако технология изготовления достаточно сложна и используется, в основном, для выполнения многослойных обмоток.Наиболее близким техническим решением к изобретению является индуктосинный датчик перемещений, содержащий относительно подвижные элементы с размещенными на них плоскими электрическими обмотками 3.Эти обмотки изготовлены из меди методом фотолитографии, так что ширина проводников обмотки из-за эффекта подтравливания не может быть выполнена менее 0,1 мм, что ограничивает разрешающую способность датчика. Кроме того, входное сопротивление датчика (активное сопротивление его обмотки, подключаемой к источни 1 с ку питания) достаточно мало, так как онаизготовлена из меди, что снижает помехозашишеннсть датчика.Цель изобретения - повышение точности датчика путем повышения его разрешающей способности и помехозащишенности.2 в Для достижения поставленной цели относительно подвижные элементы датчика выполнены из полупроводникового материала одного типа проводимости, а обмотки вы857703 Формула изобретения 20 НИИПИ Заказ 7221/бб Тираис 642 Подписноеилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 полнены в приповерхностных слоях этих элементов из того же полупроводникового материала другого типа проводимости.На чертеже представлена конструктивная схема индуктосинного датчика перемещений в его круговом исполнении.Датчик содержит установленный на валу 1 подвижный элемент 2 (ротор), совершающий угловое переме 1 цение относительно неподвижного элемента 3 (статора), который выполнен в виде двух дисков, размещенных по обе стороны от подвижного элемента 2. Оба относительно подвижных элемента 2 и 3 выполнены из полупроводникового материала одного типа проводимости. На обращенных один к другому поверхностных слоях этих элементов 2 и 3 размещены обмотки 4 и 5 датчика, выполненные из того же полупроводникового материала, что и элементы 2 и З,но имеющие другой тип проводимости. Таким образом, проводники обмоток 4 и 5 датчика оказываются изолированными от тела элементов 2 и 3 посредством р-и переходов, образующихся в местах стыка полупроводниковых материалов с различным типом проводимости и имеющих очень высокое электрическое сопротивление, порядка нескольких МГОм. Выводы 6 обмоток 4 и 5 и различные межсекционные соединения и перемычки 7 выполнены электропроводными. Индуктосинный датчик перемещений работает при подключении его входной обмотки, например, 4, размещенной на неподвижном элементе 3, к источнику питания (не показан) и при вращении его подвижного элемента 2 в обмотке 5 индуктируется ЭДС, амплитуда и фаза которой зависят от перемещения элемента 2.Благодаря тому, что обмотки 4 и 5 датчика выполнены из полупроводниквого материала, их активное сопротивление значительно превышает активное сопротивление известных датчиков с медными обмотками, вследствие чего облегчается подавление помех в датчике, так как полезный сигнал в нем значительно превышает помехи по амплитуде. Таким образом, повышается помехо защищенность датчика, Кроме того, за счетотсутствия подтравливания при изготовлении обмоток датчика из полупроводникового материала с использованием известных методов интегральной технологии, аналогичных методам изготовления полупроводниковых приборов и интегральных схем, может быть достигнута предельная минимально возможная ширина проводников обмотки в 1 - 2 мкм на 1 мМ длины, что позволяет в тех же габаритах повысить точность датчика в несколько раз и использовать его не только для измерения перемещений, но также и для контроля малых скоростей перемещения. Индуктосинный датчик перемещения, содержащий относительно подвижные элементы с размещенными на них плоскими электрическими обмотками, отличающийся тем,что, с целью повышения точности, относительно подвижные элементы датчика выполнены из полупроводникового материала одного типа проводимости, а обмотки выполнены в приповерхностных слоях этих элеменЗ 0 тов из того же полупроводникового материала другого типа проводимости.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Игнатов В. А. Электрические машиныпеременного тока интегрального изготовления. М - Л., Энергия, 1975, с. 20 - 25.2. Авторское свидетельство СССР446741, кл. б 01 В 7/00, 1972.3. Авторское свидетельство СССР490151, кл. б 08 С 9/04, 1972 (прототип).