Преобразователь перемещения

р 1781540 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистическик Республик(23) Приоритет -Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытии(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЦ 1 ЕНИЯ Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для преобразования неэлектрических величин, например перемещений, в электрический 5 сигнал.Известен измеритель линейных перемещений, содержащий катушку возбуждения, коаксиально расположенные с кольцевым зазором между собой элементы 1 О магнитопровода и измерительную катушку, размещенную в зазоре, степень воздействия магнитного потока на которую определяется приращением пройденного катушкой пути (.11 . 15Укаэанный измеритель обладает сравнительно низкой точностью и нелинвйностью выходной характеристики из-за неравномерности распределения магнитного потока вдоль полюсов кольцевого 20 зазора, он также не позволяет измерять малые перемещения.Наиболее близким по технической сУщности к данному изобретению является преобразователь перемещений, со держащий магнитопроводящий винт с однозаходной винтовой резьбой заданного шага, связываемый с контролируемым объектом, цилиндрический каркас с двухэаходной резьбой на внешней, 3 О 2поверхности и две измерительные обмотки, размещенные в пазах двухзаходной резьбы (21. Наг двухзаходной резьбы равен половине заданного шага резьбы магнитопроводящего винта.Недостатком этого устройства является то, что преобразователь имеет сравнительно невысокую точность и линейность выходной характеристики, обусловленные как неравномерным силовым взаимодействием каркаса с измерительной обмоткой и магнитопроводящего винта (это приводит к изменению чувствительности в рабочем диапазоне перемещений), так и наличием в выходном сигнале высших гармоник из-эа нелинейности характеристики намагничивания магнитопровода.Цель изобретения - повышение точности измерения малых перемещений и линейности выходной характеристики.Указанная цель достигается тем, что преобразователь снабжен обмоткой возбуждения и цилиндрическим полым магнитопроводом, на внутренней поверхности которого нанесена однозаходная резьба с шагом, равным шагу резьбы магнитопроводящего винта и охватывающим с зазором магнитопроводящий винт так, что выступы одноэаходных резьб40. 4формации магнитного поля под выступами резьбы магнитопровода не меньше,ширины выступов.Ширина выступов резьбы магнитопровода выбирается исходя из того. чтоона должна быть значительно меньшеширины резьбовых пазов и большее величины зазора между магнитопроводящимвинтом и цилиндрическим магнитопроводом.В пазах двухэаходной резьбы размеЦены секции двух измерительных обмоток 8 и 9, причем секции 10 одной изних уложены вдоль нечетных участковпазов, а секции 11 другой - вдоль четных участков пазов,За начальное положение каркасапринято состояние, при котором выходной сигнал, снимаемый с измерительных обмоток, минимален, причем одиниз продольных пазов, разделяющих выступы двухзаходной резьбы каркаса научастки, занимает среднее положениена фоне области Сконцентрированноговдоль резьбовидных выступов магнитопровода магнитного поля.Устройство работает следующим образом,При подаче напряжения переменноготока в обмотку 5 возбуждения преобразователя в его двух измерительных обмотках 8 и 9 индуцируются ЭДС, пропорциональные площади сконцентрированного под выступами резьбы магнитопровода магнитного поля, охватываемой каждой из обмоток, Перемещениекаркаса с измерительными обмоткамиотносительно выступов магнитопроводавызывает взаимно противоположные приращения.электродвижу)1)их сил измерительных обмоток, обусловленные изменением охватываемых каждой иэ обмотокплощадей сконцентрированного магнитного поля, пропорциональных измеряемому перемещению,Благодаря вышеуказанной разностишагов одноэаходной и двухэаходнойрезьб обеспечивается усреднение взаимно противоположных приращений вфункции шага резьбы магнитного потока в измерительных обмотках и связанных с ними приращений электр)эдвижущих сил во всем диапазоне измеренияперемещения. В результате повышаетсялинейность выходной характеристикипреобразователя. 7815 Где Ь - ширина выступов резьбы магнитопровода;и - количество витков резьбы маг- .нитопровода;х - величина измеряемого перемещенияа выступы двухзаходной резьбы разделены на участки продольными канавками, измерительные обмотки выполнены секционированными, секции одной из изме рительных обмоток уложены вдоль нечетных участков, а другой - вдоль четных . участков пазов двухэаходной резьбы.На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь, общий 20 вид; на фиг. 2 - развертка цилиндрического каркаса с измерительными обмотками на фоне (показана точками)области сконцентрированного вдоль выступов резьбы магнитопровода магнитного поля, объясняющая принципиальную25 сторону осуществления функциональной зависимости выходной электродвижущей силы от малого перемещенияПреобразователь (фиг. 1) имеет замкнутую магнитную систему, состоящую из коаксиально установленных магнитопроводящего винта 1, цилиндрического полого магнитопровода 2 и втулки3 На смежных цилиндрических поверхностях винта 1 и магнитопровода 2 нанесены однозаходные винтовые резьбы с заданным шагомВинт. 1 и цилиндрический полый магнитопровод 2 установлены с кольцевымзазором таким образом, Что выступы 4 40резьб расположены друг напротив друга, а между их торцовыми поверхностями размещается обмотка 5 возбуждения,В кольцевом воздушном зазоре размещенцилиндрический каркас б, связанный собъектом, перемещение которого контролируется с помощью толкателя. На внешней поверхности каркаса б нанесенадвухэаходная винтовая резьба, разделенная на участки продольными канавками 7, шагкоторой (для стабилизации приращения магнитной индукцииподреэьбовидным выступом в кольцевомзазоре) связан с шагомрезьбы полого магнитопровода соотношением)М 1-й 1)у 6ю противолежат друг другу, шагдвухэаходной резьбы каркаса и шаг 1 резьбы полого магнитопровода связаны соотношением Так как преобразователь чувствителен к перемещениям х, меньшим, чем ширина Ь выступов резьбы магнитопровода, повышается разрешающая способность, а следовательно, и его точность, где Ь - ширина выступов резьбы магнитопровода;- количество витков резьбы маг нитопровода; х - величина измеряемого переме щения. Расстояние между канавками заходов реэьб выбирается с учетом краевой деФормула изобретения Преобразователь перемещения, содержащий магнитопроводящий винт с однозаходной винтовой резьбой заданного шага., связываемый с контролируемым объектом, цилиндрический каркас с781540 Ь;,-г. 1 Ф ИИПИ каз 8109 Т 80 илиал Б одписное атентф г У жго РОД ,ул.Проектная,4. двухзаходнве х " РезьбовкиРХНбсти и ве изме и пона внеанеаразмещенные Рительные об резьбыые в п Обмот 1о т л и двухэаходноичто, с а 0 щ иизмер н илью позыния мал ния точно . ности в перемецениа ости разовательрактеристиыходной хаий и ния и дил жен обмотк И преобпроводом р еским по узде кона внутре агнитбто ор го нанесен. поверхностнеас шагомна однозахо. М правным щаг дная резьба зазпроводящеговин а иагу резьбы изором магнитоп о ви3 итопроводщций .виу днозаходных ерзб прожмагнитОпрОВОданием а связанысоотно - . 6где Ь - ши- ширина выступовпов резьбы магии-еи - количествотопровода;витков резьбы маги - величина ряемого переизмеа выступыме-ы двухзахо дноитки продольнымиййОбмОток уложенучастков пазов двухэах ьэаходной резь 15 и во внимание при