Датчик линейных перемещений

(9)05 601 В 7/О Т И ский иобильн ниягожев чики коостроен спери- электля и 965,ЕРЕМЕЩя к измеупрощенх переме ЕНИИ ителье кон- щений носится к измеритель- быть использовано для х перемещений обьекк изобретению явля перемещений, содер льную катушку ающий одну из сто ромагнитный сердеч Наиболее близкимтся датчик линейныхжащий прямоугоозбуждения, охватывон этой катушки фер ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ. СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Агейкин Д.И. и др. Датрегулирования, М.: Машинс 132 Авторское свидетельство М 458890, кл, Н 01 Е 29/08, 1 (54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ П (57) Изобретение относитс ной технике и имеет целью струкции датчика линейны Изобретение отной технике и можетизмерения линейныта.Известен трансформаторный датчик линейных перемещений, содержащий ферромагнитный якорь, магнитопровод П-образной формы с протяженными ветвями, первичную обмотку, размещенную на основании магнитопровода, и две дифференциально включенные измерительные обмотки, размещенные на одной из ветвей магнитопровода. Его недостатки - низкая точность измерений, значительные габаритные размеры, большой разброс параметров. за счет выполнения подвижного ферромагнитного сердечника 9 в виде П-образного элемента вместо элемента сложной д-образной формы, который невозможно выполнить неразьемным, Датчик содержит прямоугольную катушку 1 возбуждения с прямоугольным окном 2 и две плоские, размещенные вплотную одна к другой измерительные катушки 3 и 4, включенные дифференциально. 8 окнах катушек 3 и 4 закреплены сердечники 6 и 7, Сердечник 9, .связываемый в процессе измерений с объектом контроля, установлен с возможностью перемещения в окне 2 и охватывает своими выступами обе измерительные катушки 3 и 4. 2 ил. ник д -образной формыи размещенные в зазоре сердечника вплотную одна к другой в общей плоскости две измерительные катушки, соединенные дифференциально. Его недостатки - сложность конструкции, - ф связанная с тем, что подвижный сердечник имеет сложную д -образную форму и должен быть выполнен разьемным для из- с ) готовления узла датчика обмотка возбуж- у дения - сердечник. Требуются вспомогательные конструктивные элементы и дополнительные сборочные операции ф по выставлению дополнительного (в месте разъема) воздушного зазора и рабочего зазора в сердечнике. ю вЪКрометого, взаимное расположение обмоток датчика требует вспомогательных элементов в конструкции и усложняет изготовление обмоток датчика, а также то, что конфигурации измерительных обмоток в виде двойного треугольника с пересечением5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 проводников в центре обмоток усложняет их изготовление, особенно изготовление многовитковых обмоток, что необходимо для получения мощного выходного сигнала.Цель изобретения - упрощение конструкции датчика.Поставленная цель достигается тем, что в датчике линейных перемещений. содержащем прямоугольную катушку возбуждения, установленный с возможностью перемещения в окне этой катушки ферромагнитный сердечник и две размещенные вплотную одна к другой в общей плоскости две измерительные катушки, соединенные дифференциально, ферромагнитный сердечник выполнен П-образной формы и охватывает своими выступами обе измерительные катушки, эти катушки выполнены прямоугольной формы и размещены в той же плоскости, что и катушка возбуждения, а датчик снабжен двумя ферромагнитными прямоугольными стержнями, которые закреплены в окнах соответствующих измерительных катушек.На фиг. 1 представлен предлагаемый датчик линейных перемещений; на фиг. 2 дано сечение А-А на фиг. 1.Прямоугольная катушка 1 возбуждения имеет внутреннее окно 2 прямоугольной формы. Прямоугольные измерительные катушки 3, 4 имеют внутренние окна 5, 6 прямоугольной формы, которые заполнены ферромагнитными прямоугольными стержнями 7, 8. Катушки 3, 4 включены дифференциально. Катушки 1, 3, 4 имеют одинаковую толщину. соприкасаются между собой по толщине и размещены в одинаковых плоскостях. Основание сердечника 9 П-образной формы перемещается в окне 2 катушки 1 в направлении,параллельном плоскости витков, Ветви сердечника 9 охватывают измерительные катушки.Принцип действия датчика основан на перераспределении потокосцепления между катушками 1, 3 и 1, 4 при перемещении сердечника 9. Под действием переменного входного сигнала в катушке 1 возникает переменное магнитное поле, Магнитный поток катушки 1 замыкается через измерительные катушки 3, 4 с помощью стержней 7, 8 и сердечника 9, На выводах катушек 3, 4 наводятся ЭДС, амплитуды которых пропорциональны амплитудам потоков, пронизывающих соответствующие обмотки 3, 4. Амплитуда ЭДС на выходе датчика равна нулю при нахождении сердечника 9 в среднем положении и максимальна при крайнем левом и правом положениях сердечника 9. Фазы ЭДС при крайних положениях сердечника 9 отличаются на 180 О.Благодаря стержням 7, 8 сигнал на выходе датчика формируется в основном за счет потокосцепления между проводниками соприкасающихся сторон катушек 1, 3 и 1, 4, что дает воэможность расширить линейный участок статической характеристики датчика. Катушки 1, 3, 4 могут быть изготов-. лены с применением обмоточного провода или печатным способом. В первом случае каркас возбуждающей катушки делается разъемным. Основание П-образного сердечника 9 устанавливается во внутреннем окне каркаса возбуждающей катушки. Затем производится намотка витков возбуждающей катушки. Во втором случае катушки 1, 3, 4 представляют единую модульную конструкцию иэ набора гибких печатных плат, на каждой из которых изготовленывсе секции обмоток.Датчик имеет простую конструкцию, пригодную для массового производства,Ф ар мула изо брет е н и я Датчик линейных перемещений, содержащий прямоугольную катушку возбуждения, установленный,с возможностью перемещения в окне этой катушки ферромагнитный сердечник и две размещенные вплотную одна к другой в общей плоскости две измерительные катушки, соединенные дифференциально,от л и ча ю щи й с ятем, что, с целью упрощения, ферромагнитный сердечник выполнен П-образным и охватывает своими выступами обе измерительные катушки, эти катушки выполнены прямоугольными и размещены в той же плоскости, что и катушка возбуждения, а датчик снабжен двумя ферромагнитными прямоугольными стержнями, которые закреплены в окнах соответствующих измерительных катушек.1772598 2 02. 1 Редактор Т Корректор И,Шмаков ГКНТ ССС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 каз 383ВНИИ Составитель С,Погожев ехред М.Моргентал Тираж Подписноеосудэрственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5