Магнитомодуляционный преобразователь перемещений

(21) 4164 (22) 20.1 (46) 30.0 (71) Талл институт (72) Г. Х. (53) 621. (56) Автор Ф 711349,1 иаай ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАН И ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 23/25-28.88. Бюл. М 28нский политехнический льямяэ и И,И.Тильк 7.39.531.71 (088.8) кое свидетельство ССС л. С 01 В 7/00, 1978.(54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение виброустойчивости и точности магнитомодуляционного преобразователя перемещений, содержащегонеподвижный П"образный магнитопровод1, в воздушном зазоре которого разме щены два жестко соединенных междусобой стержневых постоянных магнита3 и 4, связываемых в процессе измерения с объектом контроля, На полюсахпостоянных магнитов 3 и 4 закрепленыполюсные наконечники трапецеидальнойформы, выполняющие функции концентраторов магнитного поля. На внутреннихповерхностях выступов П-образногомагнитопровода жестко закреплены датчики Холла 7 и 10, размеры которыхравны размерам этих выступов. Приперемещении магнитов 3,4 относительнодатчиков Холла изменяется величинаЭДС, снимаемая с холловских электродов. Полярность (или фаза) выходногосигнала преобразователя зависит отнаправления перемещения. 1 з,п, ф-лы,1 ил, 1413406Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений.Целью изобретения является повыше ние виброустойчивости преобразователя и точности измерения перемещений путем выполнения его магнитопровода и размещения чувствительных элементов.На чертеже изображец преобразователь, общий вид.Магнитомодуляционный преобразователь перемещений содержит непод вижный П-образцый магцитопровод 1. В воздушном зазоре магнитопровода 1 размещены параллельно его перекладине 2 два стержневых постоянных магнита 3 и 4, жестко соединенных между 20 собой и связываемых в процессе измерения с объектом. На полюсах постоянных магнитов закреплены ферромагнитные наконечники 5 и 6 трапецеидальной формы, обращенные к датчику 7 25 Холла, жестко закрепленному на внутренней поверхности одного иэ выступов магнитопровода 1. Дня повышения точности измерений на других полюсах магнитов 3 и 4 могут быть закреплены 30 дополнительные ферромагнитные наконечники 8 и 9, обращенные к второму датчику 10 Холла, жестко закрепленному ца другом выступе П-образного магнитопровода 1 . Стержневые магниты 2 и 3 установлены ца расстоянии 1 от перекладины 2 П-образного магнитопровода 1, превышающем величину зазора между полюсными наконечниками 5, 6 и датчиком Холла 7 не менее чем в три 40 раза.Преобразователь перемещений работает следующим образом.Магнитное поле стержневых ма.гнитов 3 и 4 воздействует на каждый иэ двух датчикови 10 Холла в области зазоров между полюсными наконечниками этих магнитов и выступами П-образного магнитопровода 1, на которых закреплены датчики 7 и 10 Холла, Магнитный поток в указанных зонах имеет противоположное направление. При перемещении магнитов 3 и 4 относительно датчиков 7 и 10 Холла вследствие изменения коэффициента преобразования по длине датчиков Холла величина ЭДС, снимаемая с холловских электродов, изменяется практически линейно в зависимости от измеряемого перемещения Х,Полярность выходного. сигнала припитании датчиков Холла постояннымтоком (или фаза выходного сигналапри питании переменным током) зависитот направления перемещения,Настройка магнитной системы преобразователя осуществляется последовательным изменением расстояния междустержневыми магнитами в направлении,уменьшающем нелинейность характеристики преобразования. Магнитное полев воздушном зазоре не искажается засчет влияния перекладины П-образногомагнитопровода в случае, когда стержневые магниты с полюсными наконечниками установлены на расстоянии 1 отперекладины П-образного магнитопровода, превышающем величину зазора дне менее чем в три раза. Магнитомодуляционный преобразователь перемещений позволяет измерять перемещенияв условиях сильных вибраций, так какдатчик Холлла, будучи хрупким элементом, прикреплен по всей его площадик магнитопроводной пластине, Такойпреобразователь имеет значительноменьшую массу подвижной части магнитной системы, так как перемещаютсятолько постоянные магниты с полюсныминаконечниками, а магнитопроводныепластины неподвижны. Симметричнаяконструкция магнитной системы (наличие двух идентичных воздушных зазоров) гарантирует взаимную компенсацию сил магнитного притяжения, действующих между подвижной и неподвижнойчастями магнитной системы, а наличиевторого датчика Холлла и дополнительных полюсных наконечников на стержневых магнитах обеспечивает возможностьдифференциального включения датчиковХолла, что позволяет повысить точность измерений.Формула изобретения1. Магнитомодуляционный преобразователь перемещений, содержащий неподвижный магнитопровод с воздушным зазором и размещенные в этом зазоре с возможностью относительного перемещения первый датчик Холла и два взаимно параллельных и жестко связанных между собой стержневых постоянных магнита, имеющих на полюсах ферромагнитные наконечники трапецеидальной формы, обращенные к первому датчику Холла, о т л и ч а ю щ и и с я тем,1413406 Составитель Т. Бычкова Техред Л.Сердюкова Корректор Э,Лончакова Редактор А.Маковская Заказ 3782/41 Тираж 680 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 что, с целью повышения виброустойчивости, неподвижный магнитопроводвыполнен П-образным и установлен такчто его перекладина расположена параллельно стержневым магнитам, первыйдатчик Холла жестко закреплен навнутренней поверхности одного из выступов магнитопровода, а постоянныемагниты установлены с возмоящостьюперемещения относительно него. 2. Преобразователь по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, он снабжен вторым датчиком Холла, жесткозакрепленным на внутренней поверхнос"ти другого выступа П-образного магнитопровода, и дополнительными Ферромагнитными наконечниками, закреплен ными на вторых полюсах стержневыхпостоянных магнитов.