Датчик положения перемещающегося объекта

ОПИСАНИЕ ОБЕЕНИЯ ф 78154 К АВТОРСКОМУ. СВИДОИЛЬСТВУ . Своз Советских Сфциавктических Республик(22) Эаявпейо 000179 (21) 2709653/25-.28 рм ,за 01 В 7/00 6 21 С 17/12 с присоединением эаявяи йо - .(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54 ) ДАТЧИК ИОЛбЖЕНИЯ ИЕРЕИЕЩАЮЩЕГОСЯ ОБЪЕКТА 1 2. Изобретение относится к Контроль- бого" отсчета, смещенных одна относино-измерительной технике и может быть тельно другой вдоль оси датчика. каиспользовано, в частности, для контро- тушки первой группы вторичных обмоток,ля за положением или перемещеййвм ре- входящие в систему "точного" отсчета,гулирующих органов системы управления 5 соединенЫ в трехфазную звезду и свяи защиты ядерных реакторов эаны через серводвигатель и сельсинИзвестны бесконтактные датчики по- ную систему передачи угла с укаэателожения перемещающихся по заданному лем точного отсчета. Катушки другойпути объектов, содержащие, например, гРуппы вторичных обмоток включены вподвижный. сердечник, секциоиированвые 1 О мостовую схему, содержащую компенсатрансформаторно связанные между со- ционный потенциометр, подвижный ковбой первичную и вторичную обмотки, такт которого соединен через вторуюпричем секции вторичной обмотки сое- сельсинную систему передачи угла сдинены попарно по дифференциальной схе- указателем грубого отсчета 12),ме 1.11 . Недостатком этого датчика являетОднако такие датчики недостаточно ся сложность его структурной схемы,точны наличие вращающихся частей и скользяНаиболее близким к изобретению по щих контактов (потенциометра),.кототехнической сущности и достигаемому Рые снижают надежность его работы, арезультатуявляется датчик положения 20 также недостаточная точность иэ-заперемещающегося объекта, содержащий сбоя синхронизации укаэаталей точногильзу иэ немагнитного материала, го и грубого отсчета,размещенный внутри нее сердечник, свя.- Цель изобретения - повышение точзываемый с контродируемым объектом и ности контроля положения объекта ивыполненный в виде набора чередующих упрощение конструкции датчика.ся магнитных и немагнитных элементов, Это достигается тем, что катушкиразмещенных с шагом 5 вдоль оси сим- "грубогон отсчета установлены вдольметрии датчика, и установленные снару- оси датчика с шагом 5 одна относительжи гильзы катушки первичной и двух но другой, а катушки "точного" отсчегрупп вторичных обмоток "точного"и "гру-Зп та - с шагом (1 +,0,5 а)5, где 5суммарная длина одной пары магнитногои немагнитного элементов сердечника,а - любое число меньше 10.На Фиг. 1 схематически изображендатчик, продольный разрез; на фиг. 2сечение А-А на фиг. 1Датчик положения содержит гильзу1 с перемещающимся внутри нее сердечником 2, выполненным в виде наборачередующихся магнитных 3 и немагнит ных 4 колец. Снаружи гильзы размещенаодетая на полюсные выступы 5 внешнегоферромагнитного корпуса 6 катушка 7первичной обмотки, расположенная слева от гильзы и надетая на самый верхний и самый нижний полюсные выступы5, й группа катушек 8 и 9 вторичныхобмоток, расположенных справа от гильзы одна над другой: десять катушек 8первой группы, образующие систему"точного" отсчета, и расположенные выше них и катушек 9 второй группы,образующие систему "грубого" отсчетадатчика.Катушки "грубого" отсчета установлены с шагом 5 на длине п 5, а катушки "точного отсчета" установлены сшагом (1 + 0,5 а)5 на длине 9,95. Выводы вторичных катушек подключены к многоразрядному цифровому счетчику (начертеже не показан).Счетчик положения работает следующим образом,Магнитный поток Ф ,фиг. 2), создаваемый катушкой 7 первичной обмотки,проходит по полюсным выступам 5, ферромагнитной гильзе 1 и в зависимостиот положения подвижного сердечника 2 по магнитным или немагнитным кольцам3 или 4, возбуждая те катушки двухгрупп вторичных обмоток, возле которых располагается сердечник. Величина магнитного потока, пересекающеговитки соответствующих катушек, становится больше, когда магнитный потокпроходит по магнитному кольцу сердечника,; и меньше, когда он пересекаетнемагнитное кольцо.Поскольку катушки 8 группы вторичных обмоток "точного" отсчета первыми оказываются на пути подвижногосердечника, то прежде, чем он приблизится к катушкам 9 группы вторичныхобмоток "грубого" отсчета", происходит поочередное возбуждение всех катушек 8 точного отсчета.Так как катушки "точного" отсчетаустановлены с шагом (1 + 0,5 а)5, амагнитные участки (кольца 3) сердечника чередуются с шагом 5, то максимальное значение напряжения в каждыймомент времени появляется только наодной из катушек точного отсчета(той, которая в максимальной степениперекрыта магнитным кольцом сердечника).За начальное (нулевое) положениесердечника 2 принимается такое, когдаФормула изобретения 35 датчик положения перемещающегосяобъекта, содержащий гильзу, из немагнитного материала, размещенныйвнутри нее сердечник, связываемый сконтролируемым объектом и выполненный в виде набора чередующихся магнитных и .немагнитных элементов, размещенных с шагом 5 вдоль оси симметрии датчика, и установленные снаружи.гильзы катушки первичной и двух групп 45 вторичных обмоток "точного" и "грубого" отсчета, смещенных одна относительно другой вдоль оси датчика, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности контроля по ложения объекта и упрощения конструкции датчика, катушки "грубого" отсчета установлены вдоль оси датчика сшагом 5 одна относительно другой, акатушки "точного" отсчета - с шагом 55 (1 + 0,5 а)5, где 5 - суммарная длина .,одной пары магнитного и немагнитногоэлементов сердечника, а - любое число мейьше 10.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе Ы 1. Акцептованная заявка Франции9 2364432, кл. С 01 В 7/00, 1978.2. Патент Великобритании М 883781;"кл, 6 08 С 9/04, 1961 (прототип). 5 10 15 20сердечником перекрыты все десять катушек 8 "точного отсчета, чему соответствует появление максимума напряжения на последней (десятой) катушке точного отсчета.Датчик работает следующим образом.При перемещении сердечника 2 вверх, выше положения, соответствующего нулевому отсчету, происходит поочередное возбуждение катушек 9 грубого отсчета, При этом расстояние, проходимое сердечником между моментами появления максимальных значений напряжения на двух соседних катушках 8 точного отсчета, равно 0,15, в том время, как расстояние, проходимое сердечником между моментами появления максимальных значений напряжения ва двух соседних катушках 9 грубого отсчета, равно 5.кТаким образом, по величинам напряжений на катушках группы вторичных обмоток грубого отсчета определяется положение верхнего торца сердечника с точностью до величины 5, а по величинам напряжений на катушках группы вторичных обмоток точного отсчета положение того же торца с точностью до 0,15. Напряжения со вторичных обмоток подаются на многоразрядный цифровой счетчик, с помощью которого идентифицируется перемещение объекта.781542 Составитель Техред Н. Баб крыпникКорректор И. Муск дактор А. Суд-" Подписное омитета СССР открытий ая наб., д 439 Тираж 801-"- - " "-"- " ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушск