Трансформаторный датчик линейныхперемещений

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Слиоэ СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 110779 (21) 279045 б/18-28 (5)М Кл с присоединением заявки ЙоС 01 В 7/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 230481. Бюллетень Йо 15 Дата опубликования описания 230481: ,ср 41 аганрогский радиотехнический инс им. В.Д.Калмыкова 1) Заявмтель(54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХПЕРЕМЕЩЕНИЙ Недостатком таких датчиков является малый диапазон измерений и нелинейность выходных характеристик.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению 2 является датчик линейных перемещений, содержащий подвижный ферромагнитный элемент, связываемый в процессе измерения с контролируемым обьектом,глад" кий и зубчатый параллельно расположенные ферромагнитные стержни, сосредоточенную обмОтку возбуждения, измерительную обмотку грубого отсчета, распределенную по длине гладкого стер" жня, и секционированную обмотку точ-. 3 Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано, в частности для измерения больших линейных перемещений, например в поплавковых уровне- мерах,Известны трансформаторные датчики линейных" перемещений, содержащие магнитопроводы с размещенными на них обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой и подвижный элемент, связываемый в процессе измерения с контролируемям обьектом и размещенный с зазором по отношению к магнитопроводамМ ного отсчета, размещенную на зубчатом стержне. Гладкий и зубчатый стержни,соединены по концам перемычкамииэ того же материала 21.Недостатком известного датчика является пониженная чувствительностьиэ-эа наличия большого воздушного зазора между подвижным элементом и гладким стержнем, обусловленного размещением на гладком стержне обмотки грубого отсчета, и сильное электромагнитное силовое воздействие на подвижныйэлемент, ограничивающее возможностиприменения датчика.Цель изобретения - повышение точности и надежности датчика.Поставленная цель достигается тем,что число зубцов на стержне выполнено нечетным, пары встречно включен- О ных секций измерительной обмотки точного отсчета размещены на четных зубцах стержня, согласно соединенныечасти обмотки возбуждения размещенына нечетных зубцах стержня, а половины обмотки грубого отсчета включенывстречно и размещены на крайних зубцах того же стержня. Подвижный элемент датчика выполнен в виде короткозамкнутого витка и размещен на глад- О ком стержне, а обмотка возбужденияв процессе измерения дополнительноподключена к источнику напряжения постоянного тока.На фиг. 1 изображена схема датчика; на фиЯ . 2 - его рабочие характеристики.5Пунктирные линии соответствуютизменению фаз выходных напряженийна противоположную.Датчик содержит два параллельноразмещенных стержня 1 и 2, из которых стержень 1 выполнен зубчатым снечетным числом зубцов, а стержень2 - гладким. На крайних нечетных зубцах стержня 1 размещены встречно включенные половины обмотки 3 грубого отсчета. Пары встречно включенных секций измерительной обмотки 4 размещенына четных зубцах стержня, а согласносоединенные части обмотки 5 возбуждения на внутренних нечетных зубцах.Подвижный элемент - виток 6 - датчик 20размещен на гладком стержне 2 и выполнен в виде короткоэамкнутого витка. В процессе измерений обмотка 51возбуждения, запитываемая от источника напряжения переменного тока,подключенного к зажимам, 7 дополнительно через соответствукщие электрические фильтры, подключается к источнику напряжения постоянного тока(на чертеже не показаны),Датчик работает следуецим образом.При перемещении витка 6 вдоль стержня 2 происходит перераспределениемагнитного потока, создаваемого обмотками 5 возбуждения межцу измерительными обмотками 3 и 4, в результате чего меняется напряжение на выходе этих обмоток - напряжение 0 эгрубого отсчета и напряжение 0точного отсчета соответственно.Для устранения шунтирования обмоток 4 точного отсчета стержни 1 и 2выполнены разомкнутыми.Ваполнение подвижного элементадатчика в виде короткоэамкнутоговитка 6 ;озволяет существенно снизить воздействие на него электромагнитных сил и повысить точность и надежность работы датчика. Подпитка обмотки 5 возбуждения постоянным током вызывает незначительную вибрацию короткоэамкнутого витка. 6 и повышает надежность перемещения за счет исключения возможности наклинивания.Формула изобретения1, Трансформаторный датчик линейных перемещений, содержащий подвижный элемент, связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом, гладкий и зубчатый параллельно расположенные ферромагнитные стержни, обмотку возбуждения, иэмерительную обмотку грубого отсчета и секционированную обмотку точного отсчета, размещенную на зубчатом стержне, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повыаения точности и надежности, число зубцов на стержне выполнено нечетным, пары встречно включенных секций измерительной обмотки точного отсчета размещены на четных зубцах стержня, а половины обмотки грубого отсчета включены встречно и размещены на крайних зубцах того же стержня.2,. Датчик по п.1, о т л и ч аю - щ и й с я тем,что подвижный элемент выполнен в виде короткозамкнутого витка и размещен на гладком стержне.3. Датчик по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что обмотка возбуждения в процессе измерения дополнительно подключена к источнику напряжения постоянного тока,Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Середенин В.И, Измерительные устройства с высокотемпературными трансформаторными датчиками перемещения. Л., "Энергияф, 1968, с. 6.2. Зарипов М.Ф. Преобразователи с распределенными параметрами. М., "Энергия", 1969, с. 6 3 (прототип)./5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 каэ 2081/52 Тираж 642 ВНИИПИ Государственного ло делам иэобретений 113035, Москва, Ж, Рмитета СССРткрытийская наб д