Гальваномагнитный преобразователь перемещения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 11 6 01 В 7/00 Е ИЗОБРЕТЕНИСВИДЕТЕЛЬСТВУ ПИС ВТОРСН т 3,9 УГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский институт авиационногоприборостроения(56) 1. Авторское свидетельство СССР Яо 29974кл. 6 0.1 О 5/20, 1971.2. Авторское свидетельство СССР Иф 40079кл. 6 01 В 7/24, 1973.3, Авторское свидетельство СССР Мо 58953кл. 6 01 В 7/00, 1978 (прототип).; (54) (57) ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий квапольную магнитную систему с обращенными.801021929один к другому полюсными наконечниками и размещенный между ними в центре системы и связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения гальваномагнитный элемент, продольная ось которого совпадает с одной из магнитных нейтралей квадрупольной системы о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона преобразования, рабочие поверхности полюсных наконечников спрофилированы по эвольвентам, зволютами которых яв. ляются окружности радиуса й, точки возврата эвольвент лежат на прямых, проходящих через центры эволют и параллельных продольной оси гальваномагнитного элемента, а радиус г окружности, вписанной между полюсными наконечниками, связан с радиусом В .эволют соот- ношением г / В 3 1,14.Изобретение относится к контрольно.измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения различных физических величин, преобразуемых в механическое перемещение подвижного элемента. 5. Известны гальваномагнитные преобразователи перемещения, содержацще квадрупольную маг. нитную систему с полюсными наконечниками различных профилей, например плоским 1) или гиперболическим 123. В пространстве между по 10 люсными наконечниками магнитной системы размещен гальваномагнитный элемент, например датчик Холла, чувствительный к градиенту маг. нитного поля в этом пространстве.Недостатком этих преобразователей является 15 ограниченная чувствительность и небольшой диад" пазон измеряемых перемещений, обусловленные малой величиной и. ограниченным пространством, в котором обеспечивается постоянство градиента магнитного поля. 20Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гальваномагнитный преобразователь перемещения, содержащий квад рупольную магнитную систему с обращенными один к другому полюсными наконечниками 25 и размещенный между ними в центре системы и связываемый с контролируемым объектоМ в процессе измерения гальваномагнитный элемент, продольная ось которого совпадает с одной из магнитных нейтралей квадрупольной ЗО системы, вдоль которой и совершается контролируемое перемещение. Полюсные наконечники квадрупольной магнитной системы преобразо.вателя профилированы по плоскости и цилинд. ру вдоль направления контролируемого пере. мещения гальваномагнитного элемента, благода ря чему повышается линейность выходной характеристики преобразователя Щ.Однако диапазон контролируемых перемещений такого преобразователя невелик, что обусловлено ограниченностью рабочего прост-ф ранства, в котором обеспечивается постоянство градиента магнитного поля.Целью изобретения является расширение . диапазона преобразования, 4 дПоставленная цель достигается тем, что в гальваномагнитном преобразователе перемещения, содержащем квадрупольную магнитную систему с обращенными один к другому полюсными наконечниками и размещенный между 50 ними в центре системы и связываемый с конт. ролируемым объектом в процессе измерения гальваномагнитный элемент, продольная ось которого совпадает с одной иэ магнитных нейтралей квадрупольной системы, рабочие поверхности полюсных наконечников спрофили. рованы по эвольвентам, эволютами которых являются окружности радиуса В, точки возврата эвольвент лежат на прямых, проходящих через центры эволют и параллельных продольной оси гальваномагнитного элемента, а радиус г окруж. ности, вписанной между полюсными наконечниками, связан с радиусом В эволют соотноше.киемг/й Ъ 1,14 На чертеже схематично изображен гальваномагнитный преобразователь перемещения, разрез. Преобразователь содержит квадрупольную магнитную систему, состоящую из четырех полюсных наконечников 1.4 чередующейся полярности й - Я. В центре магнитной системы раз. мещен гальваномагнитный элемент 5, напримердатчик Холла или магниторезистор и т, и про.дольная ось которого совпадает с одной из маг.нитных нейтралей ОХ или ОУ квадрупольной магнитной системы, вдоль которой совершается контролируемое перемещение, в данном случаеперемещение по оси ОХ. Контуры Нолюсныхнаконечников 1-4 образованы эвольвентами,эволютами которых являются окружности с радиусами Я, Точки А возврата звольвент лежат напрямых, проходящих через центры О., эволюти параллельных оси ОХ, с которой совпадаетпродольная ось гальваномагнитного элемента 5,Радиус г окружности, вписанной между полюсными наконечниками, превышает радиус й эволют в 1,14 раз и определяет область, в которойимеет место линейное распределение магнитногопотенциала, т. е, постоянство градиента магнит.ного поля в любом направлении от центра Ок периферии.Таким образом, расстояние 2 г определяетдиапазон контролируемых перемещений данногопреобразователя.Гальваномагнитный преобразователь перемещения работает следующим образом.При перемещении гальваномагнитного элемента 5, связываемого собъектом измерения, вдоль магнитной нейтрали, совпадающей с осью ОХ; квадрунольной магнитной системы, он пронизывается магнитными силовыми линиями, плот. ность которых увеличивается в направлении от центра О квадрупольной магнитной системы к ее периферии, Благодаря постоянству градиента магнитного поля в зоне, определяемой радиу. сом г окружности, вписанной между полюсными наконечниками 1.4, при смещении гальваномаг. нитного элемента 5 на величину 1 на его выходе появляется электрический сигнал, пропорциональный величине этого смещения, Размеры гальванамапппного элемента 5 выбираются в 2-3 ра.за меньшими радиуса г вписанной окружности, что связано с уменьшением коэффиииейта передачи и увеличением погрешности от неточности установки гальваномагнитного элемента относительно оси ОУ. Выбор соотношения г /В ) 1,14 ограничен сверху нарушением постоянства градиента неоднородного магнитного поля, аСоставитель С, Скрыпник Техред Т.ФантаРедактор Г. Волкова Заказ 4022/30 Корректор.АТяжко Подписное Тираж с 02 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 - 10219294снизу уменьшением коэффициента передачи, диапазонепо сравнению с известным преобра. т. е. чувствительности гальваномагнитного пре- эователем, обеспечивается постоянство градиен обраэователя.та магнитного поля, а следовательно, линей.Благодаря профилированию полюсных.иа .ность вцходной.характеристики гальваномагконечников по эвольвенте в,более широком нитного преобразователя.