Датчик линейных перемещений

Союз Севетских Социалнстическнх РеспублнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ 111823823 61) Дополнительное к ввт. свид-ву(22) Заявлено 190379 (21)273792 б/25-28(51)М. Кл. 6 01 В 7/00 с присоединением заявки йо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение от носи тс я к контрольно-измерительной технике и может найти применение в приборостроении и машиностроении в качестве датчика ли" нейных перемещений, датчика размеров различных изделий, а также датчика координаты подвижной части контролируемого объекта,Известен трансформаторный преобразователь перемещения с профилированным вторичным контуром, содержащий замкнутый прямоугольный магнитопровод, в зазоре которого с сположена изоляционная пластина с плоской измерительной обмоткой. Обмотки воз буждения соединены последовательно и встречно 11.Известен также преобразователь перемещения, который содержит замкну тый прямоугольный магнитопровод с 20 обмотками возбуждения на торцах магнитопровода, соединенными последовательно-встречно, и подвижную измерительную обмотку на одном из длинных стержней магнитопровода 21. 25Недостатками этих преобразователей являются низкая нацежность и малый ресурс работы из-эа наличия подвижных токоподводов, малая мощность выходного сигнала и плохая помехоза щищенность от внешних электромагнитных помех.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является датчик линейных перемещений, содержащий эамк"нутый магнитопровод, состоящий издвух коаксиальных цилиндров, неподвижную обмотку возбуждения с секциями, размещенными у торцов магнитопровода и включенными последовательно-встречно, н подвижную измерительную обмотку Ез.Недостатком известного датчика является низкая надежность работы,обусловленная наличием в конструкцииподвижных токоподводов.Цель изобретения - повьхаение надежности при сохранении высокой точности измеренийПоставленная цель достигаетсятем, что устройство снабжено непод-.вижной секционированной измерительной обмоткой, секции которой включены последовательно-согласно, и второй подвижной измерительной обмоткой, подключенной параллельно первой под" вижной обмотке, магнитопровод снабжен размещенным между указанными двумя цилиндрами третьим коаксиальным ци823823 создающий в магнитной цепи поток Фк оторый наводит в секциях неподвиж-.3(р Фной измерительной обмотки 9 ЭДС, пропорциональную координате Х, т.е. измеряемому перемещению.Для увеличения чувствительностивитки первой подвижной обмотки 10могут -быть соединены параллельно,тогда во второй подвижной обмотке 11Фявляющейся нагрузкой на выходе первой, протекает больший ток. При этомчувствительность повышается пропорциональночислу витков второй подвижной обмотки 11,Несмотря на то, что токи в обмот 5ках сравнительно небольшие (десяткимиллиампер), тем не менее они могутпривести к некоторому увеличению температуры обмоток и увеличению их сопротивления (изменение температурыможет произойти и из-за внешних услоО вий),Изменение сопротивления обмотокприводит к появлению температурной.погрешности. Для предупреждения этого в цепь подвижных обмоток включенасхема 12 температурной компенсацииБлагодаря тому, что обмотка возбуждения запитывается от стабилизированного источника 13 тока, то наток возбуждения не оказывает влияниени изменение температуры, ни реакциятока в подвижной обмотке. Напряжение,пропорциональное координате Х, подается или на исполнительный механизм,или показывающий прибор (индикатор14) . Формула изобретения линдром, выполненным в виде двухкоаксиально расположенных частей,разделенных изоляционной прокладкой,подвижные и неподвижные обмотки охватывают внутренний и средний цилиндрыи установлены таким образом, что вто,рая подвижная измерительная обмотка 1механически связанная с первой, размещена над ней. Датчик снабжен схемой термокомпенсации, включенной между первой и второй подвижными изме-рительными обмотками.На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг. 2электрическая схема.Устройство состоит из магнитопровода, образованного четырьмя коаксиальными ферромагнитными цилиндрами1 -4 (фиг, 1), соответственно попарно замкнутыми по торцам ферромагнитными шайбами 5 и б. Между цилиндрами2 и 3 выполнена неферромагнитная прокладка 7. В зазоре между цилиндрами1 и 2 у их торцов расположены секцииобмотки 8 возбуждения переменного тока, включенные между собой последовательно-встречно. В зазоре между цилиндрами 3 и 4 у их торцов расположены секции измерительной обмотки 9,включенные между собой последовательно-согласно. В зазорах, соответственно, расположены подвижные измерительные обмотки 10 и 11. Витки обмотки10 включены между собой параллельнотак, что сигнал по току на выхоце обмотки 10 является суммой токов в отдельных витках. Выход обмотки 10 соединен с обмоткой 11. Обмотки 10 и11 соединены механически через про дольный зазор в цилиндрах 2 и 3 сконтролируемым объектом (не показан),В процессе измерения связь с контролируежюм объектом может быть также осуществлена посредством штока(не показан), механически связанногос обмотками 10 и 11 через зазор вцилиндре 4.В цегь подвижных обмоток включена 45схема 12 компенсации температурнойпогрешности. Питание обмотки 8 возбуждения осуществляется от стабилизатора 13 тока, а измерительная обмотка 9 подключена к индикатору 14 напряжения (вольтметру).Устройство работает следующимобразом.В секции обмотки 8 возбужденияподается питание от источника питания (не показан), и в цилиндрах 1 и2 создаются встречно направленныемагнитные потоки Фд и Фд, замыкающиеся по шайбам б, цилиндрам 1 и 2 ивоздушному зазору между цилиндрами.В первой подвижной обмотке 10 наво- Щдится ЭДС, по фазе и амплитуде соответствующая координате Х,За счет наведенной в .витках первой подвижной обмотки 10 ЭДС во второй подвижной обмотке 11 течет ток, д 1. Датчик линейных перемещений, содержащий замкнутый магнитопровод, состоящий из двух коаксиальных цилиндров, неподвижную обмотку возбуждения с секциями, размещенными у торцов магнитопровода и включенными последовательно-встречно, и подвижную измерительную обмотку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности при сохранении высокой точности, устройство снабжено неподвижной секционированной измерительной обмоткой, секции которой включены последовательно-согласно, и второй подвижной измерительной обмоткой, подключенной параллельно первой подвижной обмотке, магнитопровод снабжен размещенным между указанными двумя цилиндрами третьим коаксиальным цилиндром, выполненным в виде двух коаксиально расположенных частей, разделенных изоляционной прокладкой, подвижные и неподвижные обмотки охватывают внутренний и средний цилиндры и установлены таким образом, что вторая подвижная измерительная обмотка, механически связанная с первой, размещенч над ней.823823 2, Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен.схе-.мой термокомпенсации, включенной между первой и второй подвижными измерительными обмотками.Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе Фиг. Составитель Т. МатюхинО. Черниченко Техред М, Коштура орректор В. Синицк Ре Подписи тета СССРкрытийая наб., д 4 илиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 з 2081/52 Тир ВНИИПИ Государств по делам изобр 113035, Москва, Ж