Датчик перемещения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801357 и 4 (з 01 В 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение точности трансформаторного датчика линейного перемешения путем уменьшения нелинейности его выходной характеристики преобразования. Это обеспечивается с помощью диамагнитной разрезной втулки 9, размещенной в центральной части подвижного якоря 7, который установлен на расстоянии от торпа его магнитопровода 2 с возможностью изменения зазора между ними. Датчик содержит обмотку 3 возбуждения и дифференциальну 1 о измерительную отмотку 4, сцмметрирующу 1 о пластину 5 с диамагнитной вставкой 6 и ферромагнитный якорь 7 с размещенной в его нентральной части регулируемой цо размерам разрезной втулкой 9, размеры которой могут быть изменены с помошью винта О.Ввинчивая пли вывннчивая винт 1 О, можно с изменять радиальные размеры втулки 9 и соответствсно изменять величину магнитного сонротцвлеция для прохождения магнитного %ФУ потока за счет изменения демпфирующего действия вихревых токов, наводимых в ферромагнитной и диамагнитной частях якоря 7.3 ил.МааИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов,Цель изобретения - повышение точностипутем уменьшения нелинейности выходнойхарактеристики за счет использования установленной в якоре вставки регулируемогоразмера.На фиг. 1 приведен датчик, общий вид;на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - выходные характеристики датчика.Датчик содержит ферромагнитный корпус 1, магнитопровод 2, на центральном стержне которого размещены секции обмотки 3возбуждения и дифференциально соединенные секции измерительной обмотки 4.Со стороны одного торца магнитопровода 2 размещена с зазором бсимметрируюшая ферромагнитная пластина 5 с диамагнитной вставкой 6, служащей для упрощениянастройки датчика, а со стороны другоготорца с зазором 6, размещен подвижныйферромагнитный якорь 7, связываемый впроцессе измерения с контролируемым объектом (не показан),В центральной части ферромагнитногоякоря 7 выполнено отверстие 8, в котором 25размещена выполненная из диамагнитногоматериала разрезная втулка 9 с резьбовымотверстием и конусной расточкой, внутрикоторой расположен регулировочный винт 10конусная головка 11 которого входит в конусную расточку разрезной втулки. Регулировочный винт 10 выполнен из того же материала, что и втулка 9.Датчик работает следующим образом,При удалении или приближении якоря 7относительно рабочего торца датчика в направлении х увеличивается или уменьшаетсявеличина рабочего зазора 6 в то время каквеличина компенсационного зазора бостается неизменной. В результате этого изменяется результирующее напряжение, снимаемое с двух дифференциально соединенных секций измерительной обмотки 4. Выходная характеристика датчика (кривая 12,фиг. 2), представляющая зависимость результирующего напряжения (.от расстояния между якорем 7 и торцом магнитопровода датчика (величина рабочего зазора Ь ), 45показывает, что при использовании ферромагнитного якоря 7 с центральной частью,выполненной из диамагнитного металлав виде втулки 9, происходит уменьшениечувствительности в начальной и среднейчастях характеристики (за счет токовихревого эффекта в центральной части якоря),что приводит к ее спрямлению, Это объясняется тем, что приближение ферромагнитного материала якоря к торцу магнитопровода приводит к увеличению индуктивности обмотки 4, а приближение диамагнитного металла, из которого выполнена разрезная втулка 9 и регулировочный винт 10, уменьшает индуктивность измерительной обмотки датчика за счет токовихревого эффекта,Таким образом, совместное действие ферромагнитной части якоря и его центральной диамагнитной части приводит к уменьшению нелинейности выходной характеристики датчика. По мере удаления якоря 7 от торца датчика влияние токовихревого эффекта ста- новится слабее из-за уменьшения величины магнитного потока, взаимодействующего с центральной частью якоря (фиг. 3), вследствие чего чувствительность в средней и конечной частях характеристики изменяется весьма незначительно.Для регулировки степени компенсации нелинейности выходной характеристики преобразования датчика диаметр диамагнитной втулки 9 можно изменять путем вращения регулировочного винта 11, что позволяет установить наименьшую нелинейность выходной характеристики, а следовательно, и повысить точность измерения.Как показали экспериментальные исследования, нелинейность характеристики (кривая 12, фиг. 3) уменьшается практически в 2 раза (на 100 Я ) по сравнению с нелинейностью датчика с якорем, выполненным полностью из ферромагнитного материала (кривая 13, фиг. 3), и в 1,5 раза (на 50 Я) по сравнению с нелинейностью датчика с якорем, имеющим отверстие в центральной части (кривая 14, фиг. 3).Формула изобретенияДатчик перемещения дифференциально- трансформаторного типа, содержащий ферромагнитный цилиндрический корпус, установленный внутри корпуса магнитопровод с размещенными на нем обмотками возбуждения и измерения, расположенные соосно у противоположных торцов магнитопровода симметрируюшую пластину и якорь с центральным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения нелинейности выходной характеристики, он снабжен размещенной в отверстии якоря и выполненной из диамагнитного материала разрезной втулкой с внутренним резьбовым отверстием и конической расточкой на ее торце, обращенном к магнитопроводу, и регулировочным винтом с конусной головкой, расположенной в расточке втулки.1357694 4 Я г.з Составитель А. Гусько ехред И. Верес ираж 677тета СССР по делаги из- 35, Раушская наб.ое предприятие. г. Ужго Редактор Г. Волк Т Заказ 5496/36 Т ВНИИПИ Государственного копя113035, Москва, Ж Производственно-полиграфичес Яд ГЯ Корректор И. ЭрдеииПодписноеобретений н открытийд. 4,5род, 1 л. Проектная, 4