Датчик линейных перемещений

)4 С 01 В 70 ЕНИЯ ЕТЕЛЬСТ л. Мф 35 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ(54)(57) ДАТЧИКНИЙ по авт.св. В 31.71(088.8) идетельство СССР 1 В 7/00, 1980,ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕИЕЩЕ 929995, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерения путемобеспечения идентичности характеристик преобразования по разным входамдатчика, он снабжен магнитопроводящими накладками Г-образного попереч"ного сечения, размещенньйи на магнитопроводящих пластинах с возможностьюперемещения относительно их поверхности,1 11806Изобретение относится к измерительной технике, может быть исполь-, зовано для контроля размеров изделий, преимущественно геометрических параметров отверстий, и является усовершенствованием изобретения по основному авт.св. Ф 929995.Цель изобретения - повышение точности измерения путем обеспечения идентичности характеристик преобра зования по разным входам датчика.На фиг, 1 показано упрощенное кон. структивное выполнение датчика;на Ориг.2 - конструкция одного из регулировочных узлов, содержащего магнитопроводящую пластину и Г-образные накладки. Датчик линейных перемещений содержит магнитопровод 1, выполненный в виде пустотелого барабана с центральным стержнем 2, закрепленным на его нижнем основании 3. Верхнее основание 4 барабана выполнено с отверстием, через которое проходит с зазором верхний незакрепленный конец центрального стержня 2, Этот конец центрального стержня, а также боковая цилиндрическая поверхность 5 барабана выступают над его верхним основанием 4, На выступающем концеЗО центрального стержня 2 закреплены магнитопроводящие пластины 6, у которых продольные боковые грани параллельны одна другой, Пластины 6 установлены радиально с возможностью З 5 перемещения-поворота вокруг оси 00 барабана в плоскости, параллельной плоскости его верхнего основания 4. Для этого каждая магнитопроводящая пластина б имеет секторный участок, ф цилиндрическая поверхность которого входит в цилиндрическую расточку верхнего конца центрального стержня 2. Коническая поверхность секторного участкаконтактирует с конусообраз ным элементом 7, в котором имеется отверстие под фиксирующий винт 8, На пластинах б размещены с возможностью перемещения-поворота вокруг фиксированных осей магнитопроводящие 50 накладки 9, имеющие поперечное сечение Г-образной формы (фиг,2). Короткие площадки накладок 9 в исходном положении прижаты к боковым поверхностям магнитопроводящих пластин б 55 и не выступают за их нижнюю поверхность. Поэтому в плане наружные продольные боковые грани накладок 9 в исходном положении параллельны одна другой. Штифты 10, вокруг которых могут поворачиваться накладки 9, расположены вблизи от боковых продольных граней пластин б: один - у свободного, а другой - около закрепленного секторного конца пластины 6.Нижние поверхности магнитопроводящих пластин 6 и накладок 9 образуют с верхней поверхностью основания 4 магнитопровода рабочие воздушные зазоры.Обмотка 11 возбуждения датчика размещена в полости барабана магнитопровода 1 и охватывает центральный стержень 2. В каждом рабочем зазоре помещена охватывающая соответствующие магнитопроводящие пластины б и накладки 9 вторичная обмотка 12, установленная с возможностью перемещения относительно пластин и связываемаяв процессе измерения с контролируемым объектом.В исходном положении продольные оси симметрии всех пластин 6 параллельны направлениям движения соответ" ствующих вторичных обмоток 12.Датчик линейных, перемещений работает следующим образом.При подключении обмотки 1 1 возбуждения к источнику переменного напряжения по ней протекает ток, магнитный поток которого проходит по центральному стержню 2, нижнему ос- нованию 3, боковой поверхности 5 барабана магнитопровода 1, его верхнему основанию 4 и замыкается через воздушные зазоры на пластины б и накладки 9. Когда отсутствуют разброс свойств материала деталей магнитопровода, погрешности их изготовления и сборки магнитопровода в целом, индукция в рабочих зазорах постоянна и градиент потока вдоль продольной оси симметрии узлов магнитопроводящих, пластин б и накладок 9 также постоянен и одинаков по величине, В результате величина магнитного потока, пронизывающего вторичные обмотки 12, определяется их удалением от оси 001 барабана. Чем больше это расстояние, тем меньше величина магнитного потока. Благодаря постоянству градиента потока в магнитопроводящих пластинах ЭДС на выходах всех вторичных обмоток 12 линейно связана с их перемещением и при указанных условиях Функция преобразо1180677 Составитель С. Скрыпниктор Л. Гратилло Техред Т.Дубичнак ректор А. Обруча Тираж 650 НИИПИ Государственно по делам изобретен 13035, Москва, Ж, Заказ 5909/37 Подписноео комитета СССРй и открытийРаушская наб., д 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгоро роектная, 4 руя положение накладок 9 по каждомувходу, находят такие их положения,при которых нелинейность функции преобразования по всем входам равна нулю. В этом положении все накладки9 фиксируют, например, клеем. При выполнении этой регулировки достаточно отклонять от исходного положениялишь по одной из накладок 9 в каждомузле магнитопроводящих пластин, таккак знак компенсируемой нелинейностипо каждому входу имеет единственное конкретное значение.Затем определяют вход, по которому крутизна преобразования минимальна, оставляют эту пластину 6 в ис-. ходном положении, а остальные пластины 6 поворачивают и находят такие их положения, при которых крутизна преобразования по всем входам оди- накова. В этом состоянии все пластины 6 фиксируют винтом 8. Таким образом, предлагаемьй датчик линейных перемещений обладает синфазностью выходных ЭДС по всем выходам и независимостью величин этих ЭДС одна от другой, а также высокой идентичностью функций преобразования измеряемых перемещений в выходную ЭДС по всем входам не столько по крутизне статической характеристики, сколько из-за отсутствия налинейности. Это позволяет существенно повысить точность дифференциальных измерений особенно в тех случаях, когда диапазон изменения контролируемого параметра значительно меньше диапазона изменения входных перемещений, На 1 О пример, при контроле отклонений диаметров точных отверстий от номинального значения датчик позволяет снизить требования к его расположению относительно центра отверстия, что в 15 большинстве реальных ситуаций требует создания специальной дорогостоящей оснастки, нуждающейся в уходе и периодической аттестации, В ряде случаев, например, при определении формы 20 глубоких отверстий, когда точная центровка датчиков особенно затруднена, датчик позволяет принципиально упростить конструкцию несущего его устройства без потери качества полу" 25 чаемой информации. Кроме того, предлагаемая конструкция дает возможность регулировать параметры датчика в сборе, что позволяет учитывать конкретное влияние паразитных парамет- ЗО ров монтажа (емкостей и индуктивностей рассеивания) и тем самым получать заданные характеристики без промежуточных разборок, 1 д