Преобразователь линейных перемещений

пц 670796 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сова Советских СоциалистическихРеспублик ОРСКОМУ СВИ ТВ 61) Дополнительное к авт. свид-в Заявлено 10.03.77 (21) 2461426/25-2 1) М. Кл.зС 01 В 7 нем заявки1 РНСОЕДИН Государственный комите(43) Опубликовано 30,06,79. Бюллетень (45) Дата опубликования описания 30 делам изобретений и открытий: 531.14 (088,8) 72) Авторы изобретения ов и Г, Л, Ганичев технический инстит А Омски 1) Заявитель ИНЫХ ПЕРЕМЕЩ зов ателя является гистерезиса и им 25(54) П Р ЕОБ РАЗО ВАТЕЛ Изобретение относится к технике измерения неэлектрических величин электрическими методами, точнее к измерителям перемещений, быстро изменяющимся во времени.Известен преобразователь линейных перемещений, содержащий высокочастотный генератор, катушку индуктивности, возбуждающую электромагнитное поле, подвижный сердечник, выполненный составным из двух материалов, например меди и феррита 1. Эти материалы по разному влияют на поле преобразователя: если по длине катушки преобладает часть сердечника из феррита, то индуктивность преобразователя возрастает, если преобладает медь, индуктивность уменьшается за счет поля вихревых токов, возбуждаемых в медной части сердечника. По величине входного импеданса катушки судят о величине перемещения сердечника.Недостатком преобразователя является то, что при увеличении скорости перемещения появляется ЭДС помехи за счет влияния остаточной намагниченности ферромагнитной части подвижного сердечника,Кроме того, при необходимости измерения перемещений сердечника, вызванных импульсной нагрузкой, появляются дополнительные помехи, обусловленные распространенпем по ферромагнитному телу упругих волн, что является причиной появления дополнительных помех.Наиболее близким к пзобретеншо по тех нической сущности и достигаемому эффекту является преобразователь линейных псремещений, содержащий цилиндрический корпус с кольцевыми выточками, в которых размещены возбуждающие обмотки, сер дечник с кольцевой выточкой, установленный в корпусе с возможностью возвратно- поступательного перемещения, и измерительные обмотки 21.Недостатком преобра15 наличие ЭДС помехи отпульсных нагрузок.Целью изобретения является уменьшениепомех при ударных и импульсных нагрузках на сердечник.20 Для этого в предлагаемом преобразователе корпус и сердечник выполнены из прэводящего немагнитного материала, ширина выточки на сердечнике равна расстоянию между серединами обмоток, а две измерительные обмотки размещены по одной в выточках корпуса вместе с возбуждающими обмотками.На фиг. 1 изображен предлагаемый преобразователь, разрез; на фиг, 2 - схема 30 включения обмоток; на фиг. 3 - график зависимости величины выходного сигнала ивеличины смещения сердечника относительно его начального положения; на фиг. 4 -облегченный сердечник, вариант выполнения, 5Преобразователь линейных перемещенийсодержит цилиндрический корпус 1 с кольцевыми выточками 2 и 3, в которых размещены возбуждающие обмотки 4 и 5 и измерительные обмотки б и 7. 1 ОСердечник 8 с кольцевой выточкой 9 установлен в корпусе с возможностью возвратноо-поступательного перемещения.Корпус 1 помещен в проводящий неферромагнитный кожух 10. 15В корпусе 1 в месте расположения кольцевых выточек 2 и 3 выполнены сквозныепазы 11 прямоугольной формы. Ширинавыточки 9 на сердечнике равна расстояниюмежду серединами выточек 2 и 3 и, следовательно, возбуждающих и измерительныхобмоток,Глубина выточки сердечника влияет начувствительность преобразователя и крутизну характеристики 12 перемещения (см. 25фиг. 3) и должна иметь величину 10 - 30/,от диаметра сердечника 8. Дальнейшееувеличение глубины не приводит к существенному увеличению крутизны характеристики 12 перемещения. зоПредельное значение перемещения по осиХ, при котором существует линейная зависимость Увых. от Х (см. кривую 12), равноприближенно половине ширины выточек 2и 3. 35Возбуждающие обмотки 4 и 5 включеныпоследовательно и встречно (см. фиг. 2) иприсоединены к высокочастотному генератору 13. Измерительные обмотки 6 и 7включены последовательно согласно и за- Ишунтированы конденсатором 14, емкостькоторого выбрана из условия настройки врезонанс индуктивности обмоток б и 7 дляповышения крутизны характеристики перемещения 12 и повышения чувствительности 45к перемещению сердечника.Преобразователь линейных перемещенийявляется вихретоковым и работает следующим образом.При подключении генератора 13 высокой 50частоты к обмоткам 6 и 7 возбуждения встенках корпуса 1, кожуха 10 и сердечника8 возникают вихревые токи, плотность которых убывает по глубине. Глубина поллвозбуждения при частоте 1 - 2 мГц равна 55 нескольким сотым миллиметра, если материалом является латунь, медь или дюралюминий,Если выточка 9 сердечника 8 расположена симметрично относительно обмоток возбуждения, то электромагнитное поле в них будет иметь одинаковую конфигурацию, а ЭДС в измерительных обмотках будут равны его величине и встречны по направлению, их разностный сигнал должен быть равень нулю. В реальных условиях из-за разброса параметров начальное напряжение равно некоторому минимальному Уо (см. на фиг. 3 кривую 15).При смещении сердечника степень экранирования поля возбуждения одной обмотки возрастает, другой - уменьшается, и разностная ЭДС на выходе преобразователя перемещения увеличивается.Для облегчения сердечника 8 он может быть выполнен в виде полого цилиндра (см. фиг. 4),Использование кожуха корпуса со сквозными пазами в выточках и сердечника из проводящего неферромагнитного материала позволяет исключить помехи от внешних источников и помехи от ускоренного движения сердечника, например при измерении перемещений от воздействия ударных воздушных волн или при импульсных или ударных нагрузках.Формула изобретенияПреобразователь линейных перемещений, содержащий цилиндрический корпус с кольцевыми выточками, в которых размещены возбуждающие обмотки, сердечник с кольцевой выточкой, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения, и измерительные обмотки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения помех при ударных и импульсных нагрузках на сердечник, корпус и сердечник выполнены из проводящего немагнитного материала, ширина выточки на сердечнике равна расстоянию между серединами обмоток, а две измерительные обмотки размещены по одной в выточках корпуса вместе с возбуждающими обмотками.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 491024, кл. й 01 В 7/10, 1972.2. Авторское свидетельство СССР М 360681, кл. й 08 С 9/04, 1970.670796 Рог. 7 ь" ь,у 1 р ь г. Ф Составитель Н. Долгов Техред Л. Камышншсова торрестор А. Галахова дактор О к Заказ 11473 Изд. М 392 Тираж 866 Подписное1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений ц открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 спография, пр. Сапунова