Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ус АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР,ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБР 1% (Н)бР 4 001 В(71) Ереванский политехнический институт им. Карла Маркса(72) С, А, Манукян и И. Р. Манукян (53) 621.317.39:531.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1226016, кл. О 01 В 7/00, 1985, (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике, является усовершенствованием авт. св. В 1 226016, может быть использовано для измерения линейных перемещений и повышает чувствительность и точность измерения за счет снижения влияния некоптролируемых поперечных смещений магнитопровода датчика. Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений содержит Ш-образное основание и закрепленный на нем линейный магнитопровод, имеющий изогнутую форму в ненапряженном состоянии и выполненный из магнитоупругого материала. При закреплении магнитопровода нав э основании он выпрямляется, вследствие чего в нем появляются механические напряжения, вызывающие изменения магнитных свойств материала магнитопровода по его длш ы. По обе стороны от магцитопровода размещены симметрично пары чувствительных элементов, выполненных в виде П-образных сердечников с размещенными на них обмотками возбуждения и счцтывания. Обмотки возбуждения каждой из пар вкпючены последовательно-согласно, а между парами - последовательно-встречно. Обмотки считывания в каждой паре включены последовательно-встречно, а между парами - последовательно-согласно. При продольных перемешениях магпитопровода относительно чувствительных элементов в них наводятся сигналы, которые алгебраически суммируются на выходе датчика. При поперечных смещениях магнитопровода, перпендикулярных контролируемому продольному перемещению, наводимыеобмотках считывания чувствительных лементов сигналы вычитаются, что компенсирует влияние этих смещений и повышает точность измерений. 2 ил.95206 5 10 15 20 1 12Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов и является усовершенствованием изобретения по авт, св.9 1226016,Цель изобретения - повышение чувствительности точности измерения перемещений эа счет снижения влияния неконтролируемых поперечных смещений магнитопровода благодаря реализации дифференциального метода измерений.На фиг, 1 представлен датчик, общий вид; на фиг. 2 - магнитопровод до его закрепления на основании датчика.Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений содержит Ш-образное основание 1 со средним выступом 2 и двумя крайними выступами 3 и 4. Линейный магнитопровод 5, выполненный в виде пластины из магнитоупругого материала, эащемлен в центре на выступе 2 основания 1, а концами контактирует с натягом с крайними выступами 3 и 4 этого основания. До размещения магнитопровода 5 на основании 1 он имеет соответствующую форму (фиг. 2). Вследствие деформации в магнитопроводе 5 возникают механические напряжения, вызывающие изменения магнитной проницаемости, а, следовательно, и магнитно. го сопротивления по его длине, Эти изменения имеют разные знаки на его верхней и нижней поверхностях, С одной стороны от магнитопровода 5 с одинаковым зазором относительно него размещена пара основных чувствитель-, ных элементов, выполненных в виде П-.образных сердечников б и 7 с размещенными на них обмотками 8 и 9 возбуждения, включенными электрически согласно-последовательно, и обмотками 10 и 11 считывания, включенными последовательно-встречно. По другую сторону магнитопровода 5 установлены дополнительные, идентично выполненные чувствительные элементы, содержащие сердечники 12 и 13, обмотки 14 и 15 возбуждения, включенные последовательно-согласно между собой, но встречно по отношению к обмоткам 8 и 9, а также обмотки 16 и 17 считывания, включенные между собой последовательно-встречно, а с обмотками 10,и 11 основной пары чувствитель 25 30 35 40 45 ных элементов - последовательно-согласно,Дифференциально-трансформаторныйдатчик линейных перемещений работаетследующим образом.Основание 1 закрепляется на контролируемом объекте (не показан) так,что сердечники 6, 7, 12 и 13 чувствительных элементов в исходном положении располагаются симметрично относительно среднего выступа 2 основания 1, Обмотки 8, 9, 14 и 15 возбуждения подключаются к источникунапряжения переменного тока, а обмотки 9, 10, 16 и 17 считывания подключаются к соответствующему измерительному или регистрирующему прибору(не показаны). Вследствие симметрииконструкции датчика наводимые в обмотках 10, 11, 16 и 17 считыванияЭДС одинаковы, благодаря чему сигнална выходе датчика равен нулю.о При продольном перемещении магнитопровода 5 относительно чувствительных элементов изменяются в противоположные стороны взаимоиндуктивности между обмотками возбуждения и считы-. вания чувствительных элементов, что приводит к изменению напряжений в обмотках 10, 11, 16 и 17 считывания. ЭДС на обмотке считывания чувствительного элемента, под которым оказывается участок магнитопровода 5 с меньшим магнитным сопротивлением возрастает, а ЭДС на обмотке считывания чувствительного элемента, под которым оказывается участок магнитопровода 5 с возросшим магнитным сопротивлением, уменьшается. Разностные напряжения этих пар чувствительных элементов пропорциональны измеряемому продольному. перемещению и одинаковы по знаку, вследствие чего суммарный сигнал на выходе датчика удваивается. Уменьшение влияния поперечных (неконтролируемых) смещений магнитопровода относительно пар чувствительных элементов, т.е. изменение воздушных зазоров между ними, достигается благодаря тому, что обусловленные ими изменения наводимых ЭДС в обмотках считывания чувствительных элементов вычитаются, что повышает точность измерений контролируемых продольных перемещений.1295206 Составитель С. СкрыпникРедактор И. Бланар Техред В.Кравчук Корректор А. Ильин Тираж 678 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, ЖЯ 35, Раушская наб., д, 4/5 Заказ 608/46 Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияДиФференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений по авт. св. Ф 1226016, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности, он снабжен двумя идентично выполненными дополнительными чувствительными элементами, размещенными, с другой стороны от линейного магнитопровода симметрично основным чувствительнымэлементам, их обмотки возбуждениявключены последовательно-согласномежду собой и последовательно-встречно с обмотками возбуждения основныхчувствительных элементов, а их обмотки считывания включены последовательно-встречно между собой и последовательно-согласно с обмотками считыва ния основных чувствительных элементов.