Преобразователь линейных перемещенийв электрический сигнал

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 26.02.79 (21) 2733471/18-24с присоединением заявки Мф(51)М. Кл.зС О О 5/22 6 01 В 7/14 С 08 С 9/00 Государствеиицй комитет СССР во делам изобретеиий и открмтий.34(088.8) Дата опубликования описания 28. 02. 81(72) Авторы изобретения А.Л. Шпади и В.А. Голынский ьяновский политехнический институт) Заявитель ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал, а именно к преобразователям линейных перемещений в электрический сигнал.Известен индукционный датчик перемещений, служащий для преобразования линейных перемещений в напряжение модулированное по амплитуде, содержащий П-образный магнитопровод, сосредоточенную входную электрическую обмотку, выходную электрическую обмотку и подвижный магннтомягкий шунт, расположенный между стержнями магнитопровода 13Недостаток этого преобразовате-.ля - ограниченные пределы измеренияперемещений, что связано со значительными колебаниями Фазы выходногонапряжения при контроле значительныхперемещений.Наиболее близким к изобретениюявляется преобразователь линейныхперсмещений в электрический сигнал,содержащий магнитопровод, входнуюэлектрическую шину, выходную электрическую обмотку и подвижный магнитомягкий шунт 2,К недостаткам известного устройства следует отнести то, что в случае измерения значительных перемещений, преобразователь не обеспечивает требуемой точности н не позволяет получить выходной сигналв ви.декода, что затрудняет стыковкус циФровыми индикаторами,Цель изобретения - расширениедиапазона измеряемых перемещенийи повышение точности преобразователя линейных перемещений в электрический сигнал.Поставленная цель достигается15 за счет того, что в преобразователелинейных перемещений в электрический сигнал магнитопровод выполнениз трех групп М последовательно расположенных наборов полуколец с отно 20 шением диаметров, равным двн /4 и1/3, где Ов д н - внутренний инаружный диаметры полукольца, каждая из трех групП наборов полуколец,сдвинута одна относительно другойна дн/3, входная шина охватываетвсе наборы полуколец групп магнитопровода, а выходная обмотка содержитМ секций, каждая из которых размецена на соответствующем наборе полу 30 колец групп магнитопровода.20 25 50 55 Кроме того, каждое полукольцо магнитопровода выполнено в виде не- магнитной подложки с нанесенной на нее ферромагнитной пленкой.На фиг, 1 иэобаржена принципиальная схема преобразователя линейных перемещений; на фиг. 2 - один иэ наборов полуколец.Преобразователь линейных перемещений в электрический сигналсодержит подвижный магнитный шунт 1 и магнитопровод, состоящий из трех параллельно расположенных идентичных групп 2-4 наборов полуколец, Каждая иэ этих групп 2-4 представляет собой М последовательно расположенных наборов полуколец, у которых отношение диаметров выбрано равным ви/н=1/3 где 0 вн, д- внутренний и наружный диаметры полуколец. Полукольца выполнены из немагнитной подложки 5 (например латунной Фольги) и тонкой Ферромагнитной пленки б с близкой к нулю константой магнитострикции.Каждая иэ трех групп 2-4 наборов полуколец магнитопровода сдвинута относительно соседней на д/3. Входная шина 7 охватывает все группы (наборы) 2-4 полуколец, а выходная электрическая обмотка 8 (фиг. 2 ) разделена на М секций, которые соединяются звездой для каждых трех наборов полуколец. Трехфазный выход удобен для стыковки с многоанодными газораэрядными индикаторами, Для защиты от механических напряжений наборов полуколец каждый иэ них вовсех трех группах магнитопровода покрыт изоляционным слоем 9.Преобразователь работает следующим образом. При протекании переменного тока по входной шине 7, в магнитопроводе возбуждается. магнитное поле, близ.ое по величине к значению порогового поля смещения доменных граиц Н. ферромагнитной пленки б. По мере перемещения подвижного магнитного шунта 1, напряженность внешнего поля Н достигает величины большей порогового поля, в результате чего происходит перемагничивание полуколец ферромагнитной пленки б.Магнитные полукольца выполнены из материала с прямоугольной петлей гистерезиса и с целью уменьшения потерь от вихревых токов изолированы друг от друга немагнитной подложкой 5. Количество перемагнитившихся магнитных полуколец прямо пропорционально величине перемещения шунта 1.В те моменты времени, когда происходит перемагничивание пленки б полуколец из одного магнитного состояния в дру гое, в соответствующих секциях выходной электрической обмотки 8 наводятся импульсы напряжения.Таким образом, количество выходных импульсов однозначно определяется количеством перемагнитившихся полуколец, а следовательно, величиной линейного перемещения шунта, Характеристика преобразователя определяется лишь толщиной немагнитной подложки. Диапазон контролируемых перемещений предлагаемого преобразователя определяется длиной магнитопровода т.е. числом наборов полу- колец.Преобразователь обеспечивает высокую точность измерений и позволяет получить выходной сигнал в числоимпульсном коде, что обеспечивает простую стыковку с цифровыми индикаторами,Формула изобретения Преобразователь линейных переме;щений в электрический сигнал, содержащий подвижный магнитный шунт имагнитопровод с входной шиной и свыходной обмоткой, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых перемещений и повышения точности преобразователя, в нем магнйтопровод выполнен из трех групп й последовательно расположенных наборов полуколец с отношением диаметров, равным дв/д = 1/3, где 4 вн днвнутренний и наружный диаметры по лукольца, каждая из трех групп наборов полуколец сдвинута одна относительно другой на д/3, входная шинаохватывает все наборы полуколец группмагнитопровода, а выходная обмотка 45 содержит и секций, каждая из которыхразмещена на соответствующем набореполуколец групп магнитопровода.2. Преобразователь по и. 1, о тличающийся тем, чтокаждое полукольцо магнитопровода выполнено в виде немагнитной подложки с нанесенной на нее ферромагнитной пленкой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 139219, кл. 6 08 С 9/04, 1960.2. Куликовский Л.Ф. и др. Индукционные преобразователи перемещений с распределенными параметрами, М., "Энергия", 1966, с. 72 (прототип).Составитель И. Наэаркинаакто И. Ковалъч к Тех С.Миг нова Ко ректо НЗаказ 393 42 Тираж 713 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа окая наб. д. 4 5 тная филиал ППП Патент , г. ужгород , ул. Проек ине