Индуктивный преобразователь линейных перемещений

/18-10 51) М. Кл., С О 5/20 С 08 С 9/04 присоединением Гвудароюиннвй юиатет Фавтв Мааетрее СОР в деам азебретеаВ я открытий(53) УЦК 6 .39 (08 тень я 24.01.78 вания описа ата опуб, П. Собо ти в металлообрабатывающейрства станкостроительнойпдленности СССР Бюро взаимоэаменяемос промышленности Министе и инструментальной промь 71) Заявител 4) ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕИНЬ ПЕРЕМЕЕНИЙ ес твомпо срав 1 ЯИзобретение относится к области прибо-. образователей определяется изменением раростроения, и может использоваться в инфор- бочих зазоров магнитной цепи,мационно-измерительных системах для изме- Основным конструктивным преимущренин различных физических величин, напри- недифференциального преобразователямер линейных перемещений, электрическими а нению с дифференциальным является отсутстметодами, вие ограничений перемещения подвижногоИзвестны индуктивные недифференциаль якоря при возрастании рабочего зазора заные одинарные преобразователи линейных пе- счет соответствующего перемещения или иэремещений, содержащие;магнитную цепь, обра- менения размера контролируемого объекта. зованную ферромагнитнымсердечйиком в виде 10 Указанное преимущество исключает необхо. стакана с обМбткой и подвижным якорем, иэ- Димость вводить дополнительные кинематименяющим длину воздушного зазора в магнит- ческие звенья, необходимые.для обеспечения ной цепи преобразователя под действием иэ- механической разгрузки измерительйой цепимеряемой величины 11, в случае применения дифференциального преИзвестны такжеиндуктивные дифферен образователя, С другой стороны недифференциальные преобразователи линейных переме- ципьные преобразователи критичны к колещений, содержащие две магнитные цепи, об-баниям температуры окружающей среды, к разованные двумя ферромагнитными. сердеч- изменению питающего напряжения и его чаониками в виде стаканов с обмотками, и раз- тоемещенный между ними в воздушном зазоре 20 Известен также индуктивный преобразоваподвижный якорь. Пад действием измеряемой тель линейных перемещений, снабженный средст величины длина зазоров мериду торцами сер- вами для компенсации температурных измедечников изменяется одинаково, но с различ- неиий, а также изменений питающего напри . нцщ знаками. 2 . Изменение параметров . жения. и его частоты, Преобразователь со выходного электрического сигнала таких пре- З держит два ферромагнитных сердечника, выпопненных в виде стаканов, в одном из которых установлена измерительная обмотка, а в другом - компенсационная, иоткрытые торцы которых образуют соответственно переменный воздушный зазор с подвижным якорем и постоянный зазор с неподвижным якорем, обеспечиваемый, например, диэлектрической прокладкой, оба сердечника расположены навстречу друг другу закрытыми торцами, контактирующими между собойДайиый преобразователь является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Йспольэо " ванне в нем отдельной детали, применяемой в качестве неподвижного якоря, снижает точ- ность преобразовании эа счет наличия в размерной цени преобраователя дополнительных стыкуемых поверхностей, усложняет конструкцию и увеличивает габарит преобразователя.20Бель изобретении - повышение точностипреобразования, Эта цель достигается тем,что сердечник с компенсационной обмоткойустановлен своим открытым торцом навстречу закрытому торцу сердечника с измеритель 5,ной обмоткой, дно которого использовано вкачестве неподвижного якоря,4Преобразователь работает следующим образом,Подключенные к источнику переменного тока обмотки 1 и 2 возбуждают магнитные .потоки проходящие через соответствующие .мЬгнитопроводы и через воздушные эа- зори О и ц 0 . Под воздействием коне ролируемого перемещения подвижный якорьсмещается в направлениях, указанных на чертеже стрелками, Соответственно изменяется длина зазора 3 зазор 8 остается неизменным.,Благодаря этому изменяются индуктивность и комплексное электрнческое сопротивление обмотки 1. Соответственно этому изменяется разность токов в обмотках;1 и 2, которая близка к нулевому значению при равенстве зазоров 9 "-. Р 0 (положениебаланса). Смещение якоря 4 из балансного положения приводит и возникновению на выхо де преобразователя переменного напряжения, амплитуда которого пропорциональна величине смещения якоря, ьфаза соответствует направлению этого смещения Переход якоря через положение баланса изменяет фазу вьвходного напряжения на 180.ЗО Измерительная обмотка Х и компенсационная обмотка 2 установлены соответственно в ферромагнитном сердечнике 3, открытый торец А которого взаимодействует с подвиж ным якорем 4 через ъеременщый воздушкый зазор ф, и в ферромагнитном сердечнике 5, выполненном,как и сердечник 3, в виде стакана. Дно 6 сердечника 3 использовано .40 в качестве неподвижного якоря. Между закрытым торцом Б сердечника 3 и открытым торцом В сердечника 5, которым он установлен навстречу торцу Б, предусмотрен постоянный зазор Р 0, обеспечиваемый диэлектрической 45 прокладкой 7, толщина которой определяется из условий обеспечения необходимой чувствительности и линейности преобразования. 50Компенсационная обмотка преобразователя служит длй компенсации температурных изменений, а также изменений питающего напряжения и частоты,55 Источники информации, принятые во виимание при экспертизе: На чертеже изображена конструктивнаясхема описываемого преобразователя. Обмотки 3. и 2 включены в электрическую измерительную схему, которая питается от источника переменного тока, Выходной электрический сигнал преобразователя подается на измерительный прибор, регистрирующий разность токов в этих обмотках. Использование в преобразователе в качестве неподвижного якоря дна сердечника с. измерительной обмоткой и .измененное взаимное расположение, сердечников исключает от дельную деталь, служащую неподвижным яка рем. Это повышает точность преобразования за счет уменьшения стыкуемых поверхяостей в размерной цепи преобразователя, а также упрощает конструкцию и уменьшает габариты преобразователя,Формула изобре:тени"я И ндуктивный преобразователь линейных перемещений, содержащий два ферромагнит. ных сердечника в виде стаканов, в одном из которых установленаизмерительная о 45 моткз а в другом - компенсационная, и открытые торцы которых образуют соответственно пе . ременный воздушный зазор с подвижным якорем и постоянный зазор с неподвижным яко-. рем, обеспечиваемый, например, диэлектрической прокладкой; о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности преобразования, сердечник с компенсационной обмоткой установлен.своим открытым торцоМ навстречу закрытому торцу сердечника,с из мерительной обмоткой, дно которого использовано в качестве неподвижного якоря;591695 5110 икерыаи Л, Я, Котляр Р;Ю. Индуктйввйе преобразователи дня автоматизации контроля перемещений. , Машиностроением, 1966, с, 8, рис-,1.5 2, Авторское свидетельство СССР Ж 1913801 кле 6 08 С 9/05, 1965. 3. Акцептованная заявка Великобританци Ъ 1261393, кл. 0" 1 К, 1972.Составитель Н. МилехинРедактор О, Филиппова Техред Э, Чужик Корректор Н. КовалеваЗаказ 577/33 Тираж 872 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам: изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4