Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВ оэзу сердечника ра буждения, а в кр измерительной об ступы обращены к ной обмотки. Про приблизительно р мещена обмотка евых пазах - с отки, Полюсные кциивысекциям измер яженность выс вна расстояни итель ж ду центральным и краевыми пазамисердечника. Магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, частично замыкается с внешней стороны секций измерительной обмотки и охватывает их, а частично - с внутреннейстороны этих секций. При перемещенииякоря изменяется соотношение укаэанных составляющих магнитного потока,что приводит к изменению величиныи фазы з,д.с., индуктируемой в иэмерительной обмотке, в соответствии свеличиной и направлением перемещенияякоря. Благодаря выполнению полюсных выступов якоря профилированнымиуменьшается влияние краевых эффектов,а также "паразитной" магнитной проводимости ральной ча что повыша как измери вана охват ежду поверхн ти якоря и с т линейность ельная обмот сть цент- иком, ка. Так аниро- ческим ч а а э ывающим ее ци тчик обладает йчивостью. 1 индри повыш якорем, да помехоусто енно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский институт автоматики им, ХХУ съезда КПСС(53) 621.317,39:531.71(088.8) (56) Ступель Ф.А. Индуктивные и индукционные преобразователи механических величин. Изд-во Харьковского университета, 1958, с. 15-17.Бабаева Н,Ф. и др. Расчет и проектирование гироскопических устройств, Л.; Машиностроение, 1967, с. 311. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО- ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, позволяет повысить линейность и помехоустойчивость дифференциального трансформаторного датчика линейных перемещений, содержащего стержневой сердечник с центральным и двумя краевыми поперечными пазами и охватывающий его цилиндрический ферромагнитный якорь с полюс- ными выступами в виде расширяющихся к торцам якоря раструбов, образованных поверхностью с нелинейно изменяющимся радиусом. В центральном.па 01 В 7/00, С 01 В 5/20232933 2где- величина воздушного зазорамежду поверхностью сердечни1 и поверхностью якоря 6 вего центральной части междуполюсными выступами 7.Дифференциально-трансформаторныйдатчик линейных перемещений работаеследующим образом. зовано, например, для контроля перемещений в листолрокатных станах в условиях повышенных электромагнитных помех.Целью изобретения является повышение точности датчика путем улучшения его помехоустойчивости и расширения, эоны линейного преобразова ния перемещений.На чертеже показана конструкция дифференциально-трансформаторного датчика линейных перемещений,Датчик содержит ферромагнитный сердечник 1 с центральным поперечным пазом 2 и двумя краевыми поперечными пазами 3, расположенными симметрично относительно центрального паза 2, Б центральном пазу 2 раз мещена обмотка 4 возбуждения, а в краевых пазах 3 - секции 5 измерительной обмотки, соединенные между собой последовательно-встречно. Соосно сердечнику 1 установлен с возможностью осевого перемещения цилиндрический охватывающий сердечник 1 якорь 6. На внутренних стенках якоря 6 выполнены полюсные выступы 7, обращенные к секциям 5 измерительной обмотки 30 и выполненные в виде расширяющихся к торцам якоря 6 раструбов. Протяженность полюсных выступов 7 приблизительно равна или меньше расстояния между центральными и краевыми пазами, а радиус 1 их поверхности изменяется по длине выступов по следующему закону: Вследствие влияния краевых эффектов и паразитной магнитной провоцимости воздушного зазора между 40поверхностью сердечника 1 и поверхностью якоря 6 в его центральной части, .лежащей между выступами 7,плотность распределения магнитных силовых линий ло длине якоря 6 отличается от идеальной ступенчатой Формы,Влагодаря выполнению полюсных выступов 7 профилированными с закономизменения радиуса поверхности в соответствии с Формулой (1), обеспечивается коррекция нелинейности характеристики преобразования датчика,т.е. повышается его линейность.Поскольку цилиндрический якорь,охватывающий сердечник с обмотками, Ы экранирует их от влияния внешнихэлектромагнитных полей, достигаетсятакже и повышение помехоустойчивостидатчика. где 3,Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь средняя величина воздушногозазора между поверхностьюполюсных выступов 7 и поверхностью сердечника 1,внешний диаметр сердечника 1,длина полюсных выступов 7величина контролируемогоперемещения, отсчитываемогоот внутреннего края полюсныхвыступов 7,"конструктивный коэффициент,определяемый по формуле В исходном состоянии при симметричном положении якоря 6 относительно обмотки 4 возбуждения магнитныепотоки, пересекающие каждую из секций 5 измерительной обмотки, равнымежду собой. Соответственно равнымежду собой по величине и противоположны по фазе ЭДС, наводимые в секциях 5, и суммарная ЭДС измерительной обмотки равна нулю. При перемещении якоря 6, например, впрАво магнитный поток обмотки 4 возбуждения,проходящий через правый полюсный выступ 7 с внешней стороны правой секции 5 измерительной обмотки, увеличивается, что приводит к увеличениюнаводимой в ней ЭДС. При этоммагнитный поток, проходящий с внешнейстороны левой секции 5 измерительной обмотки, уменьшается. Это приводит к уменьшению ЭДС левой секцииизмерительной обмотки. По величинесуммарной ЭДС измерительной обмотки определяют величину перемещенияякоря, а по Фазе суммарной ЭДС - направление перемещения якоря 6 относительно исходного положения,радиусом. Составитель И. КислицТехред О,Сопко Эрдейи ект едактор Н. Его Подписи аказ 2757/40 ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, МоскваТираж твенног ретений Ж, Р омитета СССР открытии ская наб полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Производственн 3 12329Формула изобретения Дифференциально-трансформаторный датчик линейныхперемещений,содержащий ферромагнитный сердечник с поперечными центральным пазом и двумя выполненными симметрично относительно него краевыми поперечными пазами, размещенную в центральном пазу обмотку возбуждения, размещенные в краевых пазах секции измерительной обмотки и установленный с возможностью перемещения вдоль сердечника ферромагнитный якорь с обращенными к секциям 33 4измерительной обмотки полюсными выступами, приблизительно равными подлине расстоянию между центральным,и краевыми пазами сердечника, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, якорь с полюсными выступами выполнен цилидрическим, сердечник с обмотками размещен в его полости, а полюсные вы -ступы выполнены профилированнымив виде расширяющихся к торцам якоряраструбов, образованных поверхностью с нелинейно изменяющимся