Преобразователь линейных перемещений

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСециалистическ ихРеслублик 1 и 823830 И АВТОРСКОМУ СВИДВЗЗЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 230Дата опубликования осударст венных СССР ио аелаи зобр и открыта(71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидэе",."-".,(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕ й и мосреды.Цель изобретениности измерений прратуры. Изобретение относится к контроль- Поставленная цель достигается тем, но-измерительной и счетно-решающей. что преобразователь снабжен двумя технике и может быть использовано для дополнительными элементами Холла, измерения и регистрации перемещений соединенными согласно и установлен 5с высокой степенью точности при по- ными рядом с основными элементами вышенных температурах.Холла в отверстиях магнитопроводаПо основному авт. св. 9 460438 и схемой автоматической регулировки известен Преобразователь линейнЫх усиления, которая входом соединена с перемещений, содержащий секции; потенциальными клеммами дополнительобмотки возбуждения, два элемента ных элементов Холла, а выходом - с16Холла и магнитопровод в виде двух токовыми клеммами всех элементов идентичных, симметрично расположенных Холла.С-образных частей с удлиненными"по- Кроме того, схема автоматической люсами, охватывающими ферромагнитную регулировки усиления выполнена в в пластину, образующую с полюсами рав-. 5 де соединенных последовательно де номерные воздушные зазоры, в которьтк дулятора, интегратора, оптической размещены два подвижных Ферромагнит" пары светодиод-Фоторезистор и операнык стержня 11, . ционного усилителя.Недостатком известного устРойства На Фиг. 1 изображен преобразоваявляется низкая точность измерен 1 ея. 26 тель линейных перемещений, общий ви 3 И при повышенных температурах; Это обу. на Фиг. 2 - ппииципиальная электричессловлено изменением активного сопро кая схема. преобразователя. тивлеиия обмотки возбуждения, магнит" Преобразователь состоит из магнииой проницаемости материала магнито топровода 1, элементов 2, 3, 4 и 5 провода и параметров элементов Холла 25 Холла, размещенных в зазоре магнитпри изменении темпеРатуРы окружающей ной системы, причем выходные ЭдСэлементов 2 и 3 Холла включены всречя - повышение точ- . но, а 4 и 5 - согласно, секций 6 и 7н изменении темпе- обмотки возбуждения, сосредоточен 30 нык на основаниях магнитопровода,Ферромагнитной пластины 8, располо-женной между, стержнями магнитопровода 1, подвижного Ферромагнитного стержня 9, кинематически связанного с.Объектом, к подвижного Ферромагнитного стерайя Ы, идентичного стержню 9,и схемы обработки сигнала вклечаиаейдемодулятор 11, иятегратор 12, светодиод 13,. Фотореэистор 14 и операционный усилитель 15.: Вход демодулятора11 связан с дополнительныии .элементамн 4 и 5 Холла, а выход подключенк инвертирующэиу входу интегратора12. К выкоду интегратора 12 подключен катод светодиода У.З, анод которОГо савдинен с общей миной. Светоди од 13 оптическй связан с Фоторезистором 14, включеном между выходом к. кнвертйрующнм входом операционногоуеилителя 15, а выход поСЛЕДНЕГО свЯзан с токовыйи клеммами элементов2., 3, 4 к 5 Колла,Преобразователь работает следующим образом.Секций 6 и 7 обмотки возбужденийпитаются .переменным током, Иагннтныепотоки, создаваемые этими .обмотками,замыкаются о замкнутым. контурам через магнитопровод 1, подвижные стержни .9 и 10 и элементы 2, 3,4, и 5 Холла.ЭДС на выходе элемента ХоллаЕКЭВ (где К - коэФФйциент прощорционаяьностиу3 - ток иитания элемента Холла;В - индукция магнитного потока,прони зывающего элемент Холла.При перемещении подвижного стержня 9, кинематически связанного с объектом, влево кидукция магнитного потока, пронизывающая элементы 2 и 4,увеличивается, а кидукцкя магнитноготокапронизывающая элементы 3 к 5,выдается. При этом ЭДС иа выходеэлементов 2 и 4, увеличивается , а навыходе элементов З,и 5 уменьшается..Ввиду встречного включения сумиарная ЭДС элементов 2 и 3 линейнозависит от перемещения подвижногостержня 9. Так как элементы 4 и 5включены согласно, то суммарная ЭДСке зависит от перемещейия подвижногостержня 9,Для регулировки нулевого сигнала ..необходимо перемевать дтержень 10 впротквополоаную сторону От переиеще(вкя стержня 9 ЭДС на выходе элемен:тов 2 и 3, возникающая От перемещения стержйя 9, компенсирует ЭДС,возникающую от перемещения етераня10. При.любом положении стержня 9,. ся нулевого суммарного сигнала навыходе элементов 2 и 3 Холла. Нрн изменении температуры акружа-ющэй среды, вследствие изменения акющвного сопротивления обмотки возбуждения, магнитной проницаемостимагнитопровода, параметров элементов2,3 4 и 5 Холла изменяется выходнаясуммарная ЭДС элементов 2 и 3 как отперемещения, так н от температуры.Ввиду согласного включения, суммарная ЭДС на выходе дополнительных элементов 4 и 5 изменяется в Функциитемпературы. Напряжение через демодулятор 11 подается на инвертирующийвход интегратора 12 и сравниваетсяс опорным напряжением Оо, подаваемым на неинвертнрующий вход интегра 15 тара 12. Разность подаваемого напряжения и опорного интегрируется к изменяет, посредством Овязи через светодиод 13 и фоторезнстор 14, коэффициент передачи операционного усиди;щ теля 15, т.е. изменяет токи питания,элементов 2,3, 4 и 5 Холла. Этим самим поддерживается стабильной функ;ция преобразоааиня в шиРоком диапазоне температур (от -60 до +200 фС)25 с погрешностью не более 13 на 100 С.Высокая стабильность работы преоб-.разователя в акроком диапазоне температур, дает воэможность .использовать предлагаемый преобразователь вкачестве элейента системы автоматн- .Зо ческвго регулирования,Фориула изобретения1. Преобразователь линейных керемещений но авт. ев. 9 460438, о,тл к ч а ю щ и й с я теи, что, с цельюповьвцення точности кзиереквй при из:менении текщературы, ои снабжен дву мя дополнительными элементее Холла,соединенныик .еоглаеио и установленными рядом с Основнмми элеиевтаИК Хол"ла в отверстиях магнитопровода и схеиой,автоматической регулировки уси лениЯФ которая вхОдОм.сОедийекй с потенцнальныив клеммами дополнительныхэлементов Холла, а выходом - с токовнии клеиюви всех элементов Холла.2. Нреобраэователь ио к 1; о тл и ч а ю щ и й с я ахеи, .что, с цельюповыщенкя точности измерений при изменении температурыф схемааюоиетической регулировки уеиаения выполие",на в виде соединенных последовательио демодулятора, интегратора, оптй 5 ческой ары светоаюд-Фвторезке 1 ори операционного усилителя.иеточнкки иифорэцщииупринятые во ваииакие при экспертизе1. автерокее сйещетеаьетво СссР б в 4604 3 с каа 6.61 О Ь/26 ф 197 (ирототи п).Редактор. В. Жиленко Эаказ 2082/53 Тираа 42 ВИИИЮ Государств но делам зобре 113035, Иоскза, 3-35, Подоисноннойо комитета СССРтений и открытийРауаская наб, д. 4/5 иал НПП 1 фПатентф, г, Узтород, ул, Проектна Состазитель Е. ГлазкоэаУехРМЙ.Каетелевич ЕорректорВ. Синицкая