Датчик перемещений

(Я)4 С О 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ч юл. У 44 в 3 71( 088.8 )и др. Датчики рования. М,;965 ь с. 130-13 етельство СССР 1 Э 5/20, 1970 заНИЙ, соде ный в нем тип ем,бмот агнитоного зазоеднем стерж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ(54) (57) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩ жащий корпус, установле магнитопровод броневого укороченным средним сте двухсекционную вторичную охватывающую основание провода в области воэдуш ра, и размещенную на ср не первичную обмотку, о т л и -а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения крутизны характеристики преобразования, точности и помехозащищенности датчика, он снабжен шарнирным параллелограммным механизмом, связываемым с объектом контроля в процессе измерений и крепленным в корпусе посредством осей, параллельных, поперечной оси симметрии датчика и входящих в отверстия в серединах его поперечных сторон, а каждая секция вторич ной обмотки закреплена на одной из продольных сторон параллелограммно, .го механизма, параллельных продоль ной оси симметрии датчика, и установлена симметрично относительно магнитной нейтрали датчика.251195Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерениягеометрических параметров деталей,а также в устройствами автоматики.Целью изобретения является повышение крутизны характеристики преобразования, точности и помехозащищенности датчика перемещений.На чертеже представлена упрощенная конструктивная схема датчикаперемещений,Датчик содержит корпус 1, восновании которого закреплены вертикальные оси 2, входящие в отверстияв серединах поперечных сторон 3шарнирного параллелограммного механизма. Продольные стороны 4 этогомеханизма параллельны продольнойоси 5 симметрии этого датчика.Магнитопровод 6 броневого типа датчика имеет укороченный средний стержень 7, свободный конец которогорасширен и образует с основаниеммагнитопровода плоский воздушныйзазор 8, На этом стержне магнитопровода размещена первичная обмотка9 датчика,подключенная к источникупитания переменного тока (не показан ). Две одинаковые по размерам ичислу витков секции 10 вторичнойобмотки охватывают основание магнитопровода 6 в области плоского воздушного зазора 8 и расположень 1 симметрично относительно магнитнойнейтрали 11 датчика, Секции 10 вторич 35ной обмотки соединены последовательно-встречно по отношению к магнитному потоку, создаваемому первичной обмоткой 9Каждая секция 10закреплена на одной из продольныхсторон 4 параллелограммного механизма. Магнитопровод 6 установлен вкорпусе 1 датчика с возможностьюповорота вокруг вертикальной оси 12симметрии датчика, что позволяетрегулировать крутизну характеристики преобразования датчика (обратнопропорционально косинусу угла поворота ) с целью компенсации влияния50технологических отклонений размеровдеталей датчика и разброса свойствматериала. С одной иэ продольныхсторон 4 параллелограммного механизма соединен шток 13, который проходит через отверстие в корпусеи55служит для связи датчика с объектомконтроля ( не показан ). 179 2Датчик перемещений работает следующим образом.При подключении первичной обмотки 9 к источнику питания создаваемый ею магнитный поток проходит по среднему стержню 7 магнитопровода 6, разветвляется в нижнем основании магнитопровода и проходит далее по его боковым стенкам и верхнему основанию, равномерно распределяясь по воздушному зазору 8 на расширенный конец среднего стержня. Каждая секция 1 О вторичной обмотки пронизывается частью магнитного потока верхнего основания, которая ответвляется в зазор 8 между соответствующей секцией 1 О и магнитной нейтралью 11 датчика. Потоки, пронизывающие секции 1 О, одинаковы по модулю и пространственно направлены встречно, поэтому вследствие встречного соединения секций ЭДС на выходе вторичной обмотки в целом .равна сумме ЭДС в каждой секции. При воздействии измеряемого перемещения на шток 13 продольные стороны 4 параллелограммного механизма перемещаются параллельно продольной оси 5 симметрии магнитопровода, Благодаря тому, что отверстия в поперечных сторонах 3 механизма расположены посредине этих сторон, смещения продольных сторон 4 и связанных с ними секций 10 вторичной обмотки от начального положения одинаковы и встречны, что приводит к одинаковому изменению величины пронизывающих секции потоков и соответственно к одинаковому изменению наводимых в секциях ЭДС, Эти изменения сигналов складываются и изменяют выходную ЭДС датчика. Связь изменений выходной ЭДС с измеряемым перемещением линейна, так как градиент потока в верхнем основании магнитопровода постоянен.При измерении малых перемещений (порядка 0,5 мм и меньше ) секции 10 вторичной обмотки могут заполнять практически весь объем воздушного зазора, благодаря чему крутизна характеристики преобразования может быть значительно увеличена, Кроме того, повышению крутизны способствует непосредственное преобразование измеряемого перемещения в смещение секций вторичной .обмотки с коэффициентом передачи, практически равным единице.Заказ 7406/45 Тираж 650 ПодписноеВНИИПИ Государственногокомитета СССРпо делам изобретений .и открытий,113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Одинаковые геометрические размеры секций 10 и их симметричное расположение относительно магнитной нейтрали магнитопровода независимо от величины измеряемого перемещения обеспечивают полную компенсацию влияния полей выпучивания, а также внешних магнитных полей, вследствие чего повышается точность датчика и обеспечивается его более полная помехозащищенностьВ этом случае, когда шток 13 связан с поперечной стороной 3 па 119579 араллелограмма 1 как показано на чертеже пунктиром ), датчик позволяет измерять малые угловые перемещения, преобразуемые параллелограммным механиэмо: в пропорциональные смещения продольных сторон 4 и секций 10 вторичной обмотки; Таким образом, предлагаемый дат О чик перемещений может быть использован в качестве универсального прецизионного устройства для применения в технике линейно-угловых измерений.