Индуктивный датчик перемещений

(54)(57) ИНДУКТИВНЫЙ ДА ПЕРЕМЕЩЕНИЙ по авт. св. Ж о т п и ч а ю щ и й с я тем цепью цистанционного регупиро циапазона измерений, прежце измерения взаимного угпового разнесенных цетапей, срецний Ш-образного серцечника выпопн цвух разцепенных немагнитной параппепьных ппанок, на котор мешены допопнитепьные обмот кпюченные к регупируемому постоянного тока переменной и ТЧИК 8709 , что, вания 8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗО СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Подмосковный научно исспецоватепьский и проектно-конструкторскийугопьный институт,8010767 всего цпяпопо женин стерженьен из вставкой ых раэки, поц источникуопярности.Изобретение относится к измеритепьной текнике, в частности к устройствам цпя измерения угповых и пинейнык перь мещений с помощью инцуктивных цатчи ков. 5По основному авт. св. % 870921 известен цатчик перемещений, соцержащий якорь, поцвижный относитепьно Ш-образного серцечника с обмотками поцмагничивания и выкоцными иэмеритепьными обмотками, размещенными на ,крайних стержнях выпопненнык в вице замкнутых Ш-образных магнитопровоцов, ориентированных перпенцикупярно ппоскости серцечника, и включенными в мос 5 товую схему.На кажцом из крайних ступеней серцечника размещено по цопопнитепьной обмотке переменного тока, поцкпюченной поспецоватепьно через выпрямитепьный 20 мост к обмотке поцмагничивания, располагающейся с ней на общем участке магнитопровоца на поперечном стержне серцечника.При испопьзовании .такого цатчика, 25 обпацающего повышенной чувствитепьностью, циапазон измеряемык угловык перемещений оказывается мап и возника ют затруцнения с выбором требуемого циапазона. ЗОЦепь изобретения - обеспечение воэ можности цистанционного регупирования циапазона измерений, прежце всего при измерении взаимного угпового попожения разнесеннык цетапей.Поставпенная цепь цостигается тем, что в инцуктивном цатчике перемещений срецний стержень Ш-образного серцеч ника выпопнен иэ цвух раэцепенных не магнитной вставкой параппепьнык ппанок,, на которых размещены цопопнитепьные обмотки, поцключенные к регупируемому источнику постоянного тока переменной попярн ости. При таком построении крайние стерж ни и ппанки срецнего стержня Ш-образного серцечника образуют цва У -образных серцечщика, расстояние межцу которыми может изменяться с помощью немагниъ ной вставки. 50На фиг. 1 изображен цатчик, общий виц в разрезе; на фиг, 2 - эпектричеокая схема цатчика; на фиг. 3 - циаграмма, илпюстрирующая изменение чувствитепьности цатчика. 55Датчик образован крайними стержня ми 1 и 2, выпопненными в форме замкну тых Ш-образных магнитопровоцов, и ппанками 3 и 4, раэцепенными немагнитной вставкой б и поперечным стержнем 6.Таким образом, Ш-образный серцечник разцепяется на цва Ч -образных серцеч ника. Межцу образованными таким образом серцечниками и якорем 7 цатчика обра- . зуются возцушные зазоры. На стержне 6 размещена обмотка 8 постоянного тока, на ппанках 3 и 4 - цопопнитепьные обмотки 9 постоянного тока, а в окнах на крайник стержнях 1 и 2 - обмотки 10 и 11 переменного тока. На якоре 7 со стороны, обращенной к сер цечнику, выпопнены скосы. Сам якорь 7 может быть размещен на поцвесе (не показан),Обмотки 8 постоянного тока через выпрямитепьный мост 12 соецинены поспецоватепьно с обмоткой 10 переменного тока, Допопнитепьные обмотки 9 постоянного тока Ч -образных серцм ников соецинены межцу собой поспецоватепьно и поцкпючены к регупируемому источнику питания переменной попярности. Обмотки 11 переменного тока через резисторы 13 вкпючены в схему измерения.При поцаче напряжения на обмотки 8, 10 и 11 в Ч-образных серцечникак созцаются постоянные магнитные потоки, которые опрецепяются как величиной воз цушнык зазоров 13 и 14 относитепьно якоря 7, так и значением тока обмо ток 8 обеих серцечников.При нейтрапьном попожении якоря 7 . зазоры 13 и 14 равны межцу собой, поэтому постоянные магнитные потоки также равны межцу собой. Ток обмотки 8 кажцого серцечника зависит от инцуктивного сопротивления обмотки 10 переменного тока того же серцечника. Маг- нитные потоки уменьшают инцуктивность обмоток 10 и 11 переменного тока. В резупьтате уменьшения инцуктивности обмоток 10 возрастает постоянный ток в обмотках 8 обоих серцечников, а это привоцит к цапьнейшему снижению инцуктивности обмоток 10 и 11 цо наступпения установившегося режима.Вспецствие ицентичности эпектрических и магнитных параметров сердечников на выхоце схемы измерения сигнап отсутствует.При откпонении якоря, например, вправо возцушный зазор 14 уменьшаеься, а возцушный зазор 15 увепичивается, вспецствие чего постоянный магнитный поток в оцном сердечнике увепи- . чивается, а в другом уменьшается. При,ки переменного тока в каждом серцечнике цпя заданных параметров ее зпекэрической и магнитной цепей оцнозначноопредепяется магнитной инцукцией 8посояного поня, Зависимость Х 4=ИВ ) прецставпяет собой кривую пинию,Точка М перегиба кривой соответствуетнаибопьшей чувствительности датчикак перемещению. Изменяя величину токацопопнитепьной обмотки поцмагничивания,изменяют вепичину начвпьной магнитнойиндукции и тем самым регупируют чувст.витепьность к перемещению.Датчик перемещений исцытыввцся цпяизмерения угпа наклона цривоца вгрегата цпя выемки угпя.Изобретение может испопьзоватьсяцпя измерения углов поряцка иескопькихминут, так и цесятков грацусов, крометого с помощью цатчика могут измеряться и линейные перемещения от цопеймиппиметра цо цесятков сантиметров. 310767 возрастании постоянного магнитного 1 потока индуктивность обмоток 10 и 11 переменного тока уменьшается, что приводит к увеличению тока обмотки 8 и цопопнитепьному увепичению постоянного магнитного потока, а это привоцит к цапьнейшему росту тока обмотки 8 и постоянного магнитного потока. Так буцет продолжаться цо установпения установившегося процесса, когца по О ток примет значение ф . В резупьтате роста поцмагничиввния инцуктивность выходной обмотки 11 оцного серцечника эффективно уменьшается,В другом серцечнике с увепичением 5 зазора 15 постоянный магнитный поток уменьшается, индуктивность обмоток 10 и 11 увеличивается и соответственно уменьшается постоянный магнитный поток. Уменьшение его происхоцит 20 цо.установившегося процесса (цо значений ф). Снижение поцмвгничивания серцечника привоцит к увепичению инцук тивности выхоцной обмотки 11.Вепичина выхоцного сигнапа гропор ционапьна угпу поворота якоря, а фаза - направпению перемещения.При откпонении якоря влево изменится фаза выхоцного напряжения, а вепичина его пропорционапьна угпу откпонения.Применение допопнитепьной обмотки 9 в каждом из серцечников позволяет устанавпивать различные значения начапьной магнитной инцукции постоянного 48 4попя при нейтральном попожении якоря.В зависимости от нвправпения токаобмотки 9 она может включаться согпаоно ипи встречно с обмоткой 8. Регупируя цистанционно вепичину тока обмотки 8, изменяют начальную магнитнуюиндукцию постоянного поня в серцечнике,а спедоватепьно, и нвчапьное индуктивное сопротивпение обмоток 10 и 11 переменного тока,1076748 Составитепь ф. ферштманва Текрец Л.Иартяшова Рецакто яско орректор Поцписно Проектная,фипиап ППП фПатентф, г. У о Заказ 729/38 Тираж 587ВНИИ ПИ Госуцарственного комитета СССРпо цепам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., ц. 4/5