Индуктивно-емкостной преобразователь линейных перемещений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 9 ЗОООО(ИМ Кл з с присоединением заявки Мо 0 01 В 7/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 2305.82, Бюллетень Йо 19 Дата опубликования описания 23 .05.82 Н.И.Даников, Т.С.Даникова, А.А,Головина и В.А.Трандин(72) Авторы изобретения РчМосковский институт электронного машиностроеащя1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений.вИзвестны индуктивные преобразователи перемещений, содержащие катушку и якорь, выполненный в виде электромагнитного экрана Ь 1.Недостатком таких преобразователей является ограниченная чувстви,тельность, обусловленная ограниченными возможностями используемого метода преобразования. Более высокая чувствительность может быть достигнута при одновременном использовании преобразователей двух типов, например, индуктивного и емкостного.Наиболее близким пО технической сущности к изобретению является индуктивно-емкостной преобразовательлинейных перемещений, содержащий катушку индуктивности, укрепленную на ее торце электропроводящую пластину с .радиальными вырезами.и подвижный электромагнитный экран, образующий с электропроводящей пластиной электроды измерительного конденсатора (21.Недостатком преобразователя является пониженная чувствительность, обусловленная экранирующим действием неподвижной пластины на катушкуиндуктивности преобразователя.Цель изобретения - повькпение чувствительности.Поставленная цель достигается тем,что в индуктивно-емкостном преобразователе линейных перемещений, содержащем катушку индуктивности, уко,репленную на ее торце электропроводящую пластину с вырезами и подвижныйэлектромагнитный экран, образующий с.электропроводящей пластиной электроды измерительного конденсатора, вырезы в пластине выполнены под торцом 15 катушки в виде участков паза, аналогичного по форме сечению. катушки,внутренние размерй паза равны внутренним размерам катушки, а ширинапаза равна полуторной толщине катуш Катушка может быть выполнена прямоугольного сечения.На фиг.1 приведена принципиальная схема преобразователя; на фиг.2 - преобразователь с катушкой индуктивности круглого сечения; на фиг.3 то же, с катушкой прямоугольного сечения.. Индуктивно-емкостной преобразова- тель содержит катушку 1 индуктивности, 930000укрепленную на ее торце электропроводяцую пластину 2 и электромагнитный экран 3, связанный в процессе измерений с контролируемым объектом (не показан). Под катушкой 1 в пластине 2 выполнены вырезы 4, представляющие 5 участки паза, аналогичного по форме ,сечению катушки 1. Ширина паза равна голуторной толщине катушки 1, а внутренние размеры его равны внутренним размерам катушки 1. При круглом 10 сечении катушки 1 паз имеет форму кольца (фиг.1 и 2), а при прямоугольном сечении катушки Е паз прямоугольной формы (фиг.3). Форма пластины 2, т.е. ее внешний контур может быть 15 любым. На фиг.2 и 3 форма пластин 2 идентична форме сечения катушек 1.Крепление катушки 1 к пластине 2 может быть осуществлено различными известными способами. На фиг.1-3 пред О ставлен вариант крепления катушки 1, например, на выстуах 6 пластины 2.Для снижения потерь на .вихревые токи в выступах 6 выполнены продольные вырезы 7. Однако полное исключение потерь возможно только при выполнении элемейтов крепления катушки 1 из диэлектрического материала.Преобразователь работает следуюцим образом.При перемещении электромагнитного экрана 3 относительно пластины 2 из" меняется индуктивность катушки 1 и электрическая емкость конденсаторного элемента преобразователя, электроды которого образованы пластиной 2 35 и электромагнитным экраном 3, что регистрируется с помощью состветствующей измерительной схемы (не показана), Например, при сближении катушки 1 индуктивности и экрана 3 увели чивается емкость указанного конденсаторного элемента преобразователя и уменьшается реактивная составляющая его индуктивного элемента - катушка 1 индуктивности, что приводит (при 45 включении индуктивно-емкостного преобразователя, например, в колебательные контуры высокочастотных автогенераторов) к соответствующему изменению их частоты. Частота автогенераО тора с включенным в его контур конденсаторным элементом преобразователя уменьшается, а частота автогене-ратора.с включенным в его контур индуктивным элементом преобразователя увеличивается. Вычитая эти частоты одним из известных способов, можно получить информацию о линейном перемещении объекта.При выбранных соотношениях размеров катушки 1 и вырезов 4 паза потери в пластине 2 на вихревые токи минимальны и минимально ее экранирующее воздействие на катушку 1, При этом магнитное поле катушки 1 практически полностью взаимодействует с экраном 3.Чувствительйость предложенного преобразователя в 6 раз превышает чувствительность известного преобразователя при одинаковых габаритных размерах.Формула изобретения1. Индуктивно-емкостной преобразователь линейных перемецений,.содержащий катушку индуктивности, укрепленную на ее торце электропроводяцую пластину с вырезами и подвижный электромагнитный экран, образующий с электропроводящей пластиной электроды измерительного конденсатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, вырезы в пластине выполнены под, торцом катушки в виде участков паза, аналогичного по форме сечению катушки, внутренние размеры паза равны внутренним размерам катушки, а ширина паза равна полуторной толщине катушки.2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что катушка выполнена прямоугольного сечения.Источники йнформации,принятые во внимание при экспертизе1. Агейкин Д.И. и др. Датчикиконтроля и регулирования. М., "Машиностроение", 1965, с. 101, фиг.1,77.2. Авторское свидетельство СССРР 464776, кл, 6 01 В 7/08, 1973 (прототип).47/49 ВНИИПИ Гос по дела 113035, Ио