Преобразователь перемещений

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСЙИХРЕСПУБЛИК 51) 4 С 01 В 7/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ рственныи уа льство СССР/30, 1979. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений, например, в робототехнических устройствах. Целью изобретения является повьппение помехоустойчивости преобразователя перемещений за счет уменьшения его чувствительности к воздействию внешних магнитных полей и угловых (вращательных) перемещений измерительного штока. Преобразователь перемещений представляет собой магнитнуюлинзу, выполненную в виде ферромагнитного кольца и размещенных диаметрально противоположно на ее внутренней поверхности двух стержневыхмагнитов с 3 -образными полюсныминаконечниками. На оси кольца размещенс возможностью перемещения шток счередующимися ферромагнитными и неферромагнитными дисками. В зазоремежду центральным стержнем полюсногонаконечника и штоком закреплен магниточувствйтельный элемент, напримердатчик Холла. При перемещении штокамагнитный поток, создаваемый магнитми, концентрируется в зависимости отположения ферромагнитных дисков либов области центрального стержня полюсных наконечником, либо в области ихкрайних стержней. Соответственномагнитный поток через магниточувствительный элемент изменяется от максимального значения до минимального,что вызывает срабатывание магниточувствительного элемента, 1 ил, 12 бОбИзобретение относится к нэмерителттой технике и может быт. ис.польэовано для контроля линейных перемещений, например, в робототехнике.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя перемещений за счет сниженияего чувствительности к действию внешних магнитных полей и к вращению измерительного штока относительно его 1 Опродольной оси.На чертеже показана конструкцияпреобразователя перемещений,Преобразователь перемещений содержит магнитную линзу, выполненную 15в виде ферромагнитного кольца 1 идвух установленных диаметрально про 1тивоположно на его внутренней поверхности стержневых магнитов 2 с Йобразными полюсными наконечниками 3. 20Магниты 2 обращены один к другомупротивоположными полюсами. На оси 4кольца 1, совпадающей с продольнойосью преобразователя; установлен свозможностью продольного и враща- . 25тельного перемещений шток 5. На немзакреплены ферромагнитные диски 6 ичередующиеся с ними неФерромагнитныедиски 7. Ферромагнитные диски 6 превышают по диаметру неферромагнитныедиски 7 и образуют полюсные выступыштока. Расстояние между ферромагнитными дисками 6 равно удвоенному расстоянию между стержнями Ш -образныхполюсных наконечников 3.1 В зазоре35между центральным стержнем одного иэполюсных наконечникомв 3 и штокомзакреплен магниточувствительный элемент 8, например датчик Холла.,Преобразователь перемещений работает следующим образом.При перемещении штока 5 вдоль оси4 изменяется положение дисков 6 и 7относительно полюсных наконечников3 магнитной линзы. В положении, когда45один и ферромагнитных дисков 6 находится напротив центрального стержняполюсных наконечников 3, магнитныйпоток, создаваемый магнитами 2, концентрируется в зазоре между централь 50ными стержнями полюсных наконечников3 магнитной линзы и этим диском. Приэтом напротив крайних стержней полюсгых наконечников 3 располагаются неферромагнитные диски 7, так как расстояние между дисками 6 вдвое превышает расстояние между этими стержнями, В результате магнитный поток чебб 2рез эти стогжии пгнн.тлен, Концентрация маг нитного потока н обвис ти центрального стержня полюсного наконечника 3 приводит к срабатыванию магниточувствительного элемента 8 и к Формированию на выходе преобразователя сигнала высокого уровня. При перемещении штока 5 вдоль продольной оси 4 взаимное расположение дисков 6 и 7 штока 5 полюсных наконечников 3 изменяется. В положении, когда напротив центрального стержня расположен неферромагнитный диск 7, магнитный поток, создаваемый магнитами 2, замыкается через крайние стержни полюсных наконечников 3, а в области центрального стержня и соответственно в зоне размещения магниточувст 1 зительного элемента 8 он минимален. На выходе преобразователя при этом Формируется сиг. нал низкого уровня.Благодаря тому, что магнитные тинзы преобразователя образуют замкнутую магнитную систему, чувствительность преобразователя к действию внешних магнитных полей уменьшается, а его помехоустойчивость - увеличивается. Вследствие круговой симметричности штока и магнитной линзы обеспечивается нечувствительность преобразователя к угловым (вращатель" ным) перемещениям штока. Формула изобретенияПреобразователь перемещений, содержащий магнитную линзу, размещенный напротив нее магниточувствительный элемент и установленный с возможностью поступательного перемещения шток с полюсными выступами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при измерении линейных перемещений, магнитная линза выполнена в виде ферромагнитного кольца и двух установленных диаметрально противоположно на внутренней поверхности кольца постоянных магнитов с Щ -образными полюсными наконечниками, шток размещен на продольной оси преобразователя с возможностью вращения относительно этой оси и выполнен в виде чередующихся неферромагнитных и Ферромагнитных дисков, образующих полюсные выступы штока, а расстояние между ферромагнитными дисками равно удвоенному расстоянию между стержнями Ю -образных полюсных наконечников1260666 Составитель И. КислицинТехред Л.Сердюкова. Корректор Т. Колб актор М. Бандура аказ 5213/35 Тирах 670 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5