Преобразователь малых линейных перемещений

Союз Советских Социал кстмчвских Рвспублнк(23) Приоритет Гесударатвеиый амтат Совета Интрав ССС аа делам зооретей и еткрвтий(43) Опубликовано (45) Дата опублнк УДК 621. 314.214 (088 8)(73) Заявитель перемычек между основнымя поперечнымивитками, что приводит к искажению линейной зависимости фазы выходного сигналаот смещения.Для повышения точности боковыв краялинеек с: обмотками развернуты перпендикудярно к плоскостй линеек,Кроме того, ширина витка обмотокравна четверти шага, длина одной обмотта ки превышает длину другой на 2-3 шага,а зазор между обмоткамв составляет0,1-0,2 шага.На чертеже изображен преобразовательмалых линейных перемещений,И Он содержит приемную 1 и передающую 2 линейки с обмотками. Края линеекс обмотками, содеркащие перемычки меве. ду витками Э и выводы 4, развернутыпврпендик/дярно к плоскости линеек, т.в,З плоскости основных поперечных витков 5.Выводы приемной н передающей обмотокрасположены на разных сторонах преобразователи. Ширина витка обмоток равначетверти шага, алина одной обмотки2 превышает вану другой на два-три шага,Изобретение относится к измерениям неелектрнческих величин электрическими методами и может быть использовано при измерении малых перемещений, в частности для измерения деформапвй.Известны преобразователи .малых линейных перемещений для измерения двформапий еизометричвскяе првобразо ватели 111. Однако онн нв отлйчаю 1 ся . достаточной точностью при работе в условиях высоких температур.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату изобретению являются преобразователи типа вндуктосин, содержащие неподвижную и подвижные линейки с обмотками, выполненными в виде, периодического зигзага, ирвобраэукепив линейное перемещение в сдвиг фазы выходного сигнала. Эти преобразомтели способны устойчиво работать при высокихтвмпвратурах 12. Однакообвспвчение высокой точности при измерении малых перемещений - порядка микрон - в подобных преобразователях затруднено вследствие индуктивного взаимодействия(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАЛЫХ ЛИНЕЙНЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ616528 а зазор между обмотками составляет0,1-0,2 шага.Преобразователь работает следующимобразом,За исходное примем положение, прикотором поперечные витки синусной передаккнй 2 обмотки расположены напротив витков приемной 1 обмотки и индуцируют в них ток, фазу которого можно принять равной нулю, Поперечные витки косинусной обмотки при этом расположены межоду витками приемной 1 обмотки и индуцируемый ими сигнал взаимно уничтожается.При сдвиге обмоток на четверть шага. против витков приемной обмотки виткикосинусной передающей обмотки и фазаприемного сигнала оказываются сдвинутыми на 90,Таким образом в бесконечно длинныхвитках приемной обмотки при дискретномсдвиге относительно исходного положенияна величину нндуцируется ток с фазой где О - целое число;5 - шаг обмотки,.ся отношением - , где О - ширина витквеПри =О 25 зависимость Р(х) нви-,более линейнв, т.е, ширина витка равнарасстоянию между витками.Предлагаемая форма линеек позволяет ЗФ. существенно снизить это влияние за счетразнесения продольньгх витков без увеличения габаритов. При реальной высотекрая обмотки 2-3 мм и зазоре между обмотками 0,1 мм эта связь снижается в40-60 рвз и составляет доли процентаот основного сигнала. Исключение влияния той части продольных витков, которые расположены в плоскости обмоток вРайоне выводов достигается размешн . 45нием выводов нв противоположных краяхчувствительного элемента,Поскольку габариты преобразомтеля,квк правило, жестко ограничены, общиедлины приемной и передающей обмотоксоизмеримы, поэтому при смешении обмоток происходит нежелательное снижение амплитуды синусной или косинуснойсоставляющей, Этот краевой эффект достаточно мал, если рлина одной из обмоток превышает длину другой на дм-тришага.С увеличением зазора между обмотками линейность характеристики возрастает,но уровень сигнала падает. Оптимальнойвеличиной зазора является величине, равная 0,1-0,2 шага.Предлагаемая форма и параметры преобразователя позволяют получить характеристику, представленную на фиг. 2.Этот преобразователь имеет шаг 0,6 мм,длину 32 мм, высоту 4 мм, Чувствитель.ность его составляет 0,6 мкм, нелинейность характеристики лежит в пределах+1,5% от диапазона измерения,Формула изобретения 1, Преобразователь малых линейныхперемещений типа. индуктосин, содержащийнеподвижную и подвижные линейки с обмотками, выполненными в виде периодического зигзага, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, боковые края линеек с, обмотками развернуты .перпендикулярно к плоскости линеек,2. Преобразователь по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что ширийв виткаобмоток равна четверти шага, длина однойобмотки превышает длину другой нв 2-3шага, а зазор между обмотками составляет 0,1-0,2 шага,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1. Агейкин Д, И. и др, Датчики контроля и регулироввнияф, - М., Машиностроение, 1965, с, 139.2. Авторское свидетельство СССР462197, кл. ЦО 8 С 9/04, 1973.