Преобразователь перемещения в электрический сигнал

У ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 11 7249 4 Союз Советским Со 11 иалистическим Республик(22) Заявлено 07.02.77 (21) 2450339/18-28:с присоединением заявкиКл.б 01 В 7/00 51) М 1 осудеретвеивй коапп ССС,Р пе делает изебретелвЯ и открытий,(45) Дата опубликования описания 30;03.80(72) Авторы изобретения К. И. Палк и К. Б. Ольнев Особое конструкторское бюро станкостроен(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕ В ЭЛ ЕКТРИ Ч ЕСК ИЙ СИ Г НА НИЯ Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения перемещений.Известны индукционные дифференциальные датчики, содержащие сердечник с обмотками и подвижный якорь 11.Недостатком известных датчиков является низкая точность преобразования перемещения в электрический сигнал.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий трансформаторный датчик, имеющий трехстержневой сердечник, на среднем стержне которого размещена обмотка возбуждения, а на двух крайних стержнях - две одинаковые выходные обмотки и перемещающийся якорь 2.Недостатком данного устройства является невысокая точность преобразования перемещения в электрический сигнал, вызванная зависимостью выходного сигнала от величины воздушного зазора между якорем и сердечником.Целью изобретения является повышение точности преобразования перемещения в электрический сигнал,Для этого в предлагаемом преобразователе стержни и окна сердечника выполнены одинаковыми по ширине, длина якоря равна утроенной ширине стержня, а преобразователь снабжен образцовой мерой, включенной последовательно с обмоткой возбуждения, усилителем переменного тока с регу 5 лируемым коэффициентом усиления, сигнальный вход которого подключен к выходным обмоткам датчика, и выпрямителемограничителем, вход которого соединен собразцовой мерой, а выход подключен к уп 10 равляющему входу усилителя. /На фиг, 1 представлена блок-схема преобразователя перемещения в электрическийсигнал; на фиг. 2 - сердечник трансформаторного датчика.15 Преобразователь содержит трансформаторный датчик 1, стержни и окна, образцовую меру 2 (например, эталонное сопротивление), включенную последовательно с обмоткой возбуждения (не показана) датчи 20 ка 1, усилитель 3 переменного тока с регулируемым коэффициентом усиления, подключенный к выходным обмоткам датчика(не показаны), и выпрямитель-ограничитель 4.25 В сердечнике 5 датчика с якорем 6 имеются стержни 7 и окна 8, выполненные одинаковыми по ширине, а длина якоря 6 равна утроенной ширине стержня 7,Преобразователь работает следующим30 образом,При установленном постоянном зазоре между сердечником и якорем. перемещение сердечника относительно нейтрального положения, соответствующего оси магнитной. симметрии датчика 1, вызывает изменение 5 выходного сигнала датчика. Ток в обмотке возбуждения датчика при этом имеет установившееся значение.Если зазор увеличивается, то выходной сигнал датчика 1 уменьшается, а ток в об мотке возбуждения увеличивается.Если зазор уменьшается, то картина изменения выходного сигнала датчика и тока в обмотке возбуждения имеет обратный характер, т, е, величина выходного сигнала 15 увеличивается, а величина тока в обмотке возбуждения уменьшается. Таким образом, в зоне преобразования при установленном зазоре величина тока возбуждения остается постоянной. Это свойство данной конструк ции датчика позволяет использовать падение напряжения от тока возбуждения на образцовой мере 2 (например, в виде эталонного сопротивления для управления величиной коэффициента усиленияусилителя 25 3 переменного тока) при непредусмотренном изменении зазора между сердечником и якорем. Напряжение с образцовой меры 2 выпрямляется выпрямителем-ограничителем 4 и подается на управляющий вход уси- ЗО лителя 3 переменного тока. Увеличение зазора приводит к увеличению выпрямленного напряжения и соответственно к воздействию на усилитель 3 в направлении увеличения коэффициента усиления. Уменьшение з 5 зазора вызывает уменьшение управляющего напряжения и уменьшение коэффициента усиления усилителя 3, Крутизна преобразования таким образом поддерживается постоянной, что повышает точность преобразования,Формула изобретенияПреобразователь перемещения в электрический сигнал, содержащий трансформаторный датчик, имеющий трехстержневой сердечник, на среднем стержне которого размещена обмотка возбуждения, а на двух крайних стержнях - две одинаковые выходные обмотки и перемещающийсяякорь, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, стержни и окна сердечника выполнены одинаковыми по ширине, длина якоря равна утроенной ширине стержня, а преобразователь снабжен образцовой мерой, включенной последовательно с обмоткой возбуждения, усилителем переменного тока с регулируемым коэффициентом усиления, сигнальный вход которого подключен к выходным обмоткам датчика, выпрямнтелем-ограничителем, вход которого соединен с образцовой мерой, а выход-подключен к управляющему входу усилителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Агейкин Д. И, Датчики контроля и регулирования, М Машиностроение, 1965, с. 1 1.2. Тищенко Н. М, Проектирование магнитных и полупроводниковых элементов автоматики, М Энергия, 1970, с. 110 - 112 (прототип) .. Николаев оставит хред А, Камышник Редактор О. Юрко Тираж 810 Подписное по делам изобретений и открытш" кая наб., д. 4/5 пография, пр, СапуноваЗаказ 352/3 Изд.2111 ПО Поиск Государственного комитета ССС113035, Москва, Ж, Рау орректоры: Т, Трушкина и А. Степанова