Датчик перемещений

(5 П 4 С ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ТЕЛЬСТ мента снабжена резьбои с другим шагоми другим направлением нарезки,образующим с неподвижна закрепленнойв корпусе гайкой винтовую пару. Подвижный элемент связан с входным валом, на котором устанавливается контролируемый объект, через сильфон,обеспечивающий выбор осевого люфта ввинтовой паре, При вращении входноговала вращательное движение подвижного элемента, благодаря неподвижнозакрепленной гайке, преобразуется впоступательное перемещение этого элемента атноситеЛьно основания, на котором в продольных канавках уложеныпетлевые секции обмоток возбужденияи считывания. Вследствие измененияплощади эан перекрытия зубцов основания и подвижного элемента обеспемодуляция обмоткахухфазнуюС является чивается пространственная выходных ЭДС, наводимых в считывания, образующих дв систему ЭДС, .Амплитуда ЭД функцией углового положен вала, Благодаря редукции паре обеспечивается расши пазона преобразования угл мещен,й с однозначностью ия входногов винтовой а- еени овых чет СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ С(71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад, С.П,Королева (72) В,С.Качкарев(53) 621,317,39:531,71 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1019220, кл, С 01 В 7/30, 1982.Авторское свидетельство СССР У 769307, кл, С 01 В /00, 1980, (54) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить функциональную надежность и расширить диапазон преобразования угловых перемещений за счет устранения неоднозначности отсчета индукционных датчиков перемещения растрового типа. Датчик перемещения содержит неподвижное ферромагнитное основание и подвижный относительно него ферромагнитный элемент, выполненные в виде цилиндрического стержня и охватывающего.его цилиндра,на обращенных одна к другой поверхностях которых выполнены зубцы в виде резьбы с шагом й, Наружная поверхность подвижного эле,1227947 А 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационных системах и различных устройствах автоматики для измерения угловых перемещений объек - тов, установленных на вращающемся валу.Целью изобретения является повышение функциональной надежности и расширение диапазона преобразования угловых перемещений за счет устранения неоднозначности отсчета индукционных датчиков перемещения растрового типа.На Фиг.1 показана конструкция дат чика; на Фиг.2 - комбинационно-растровое сопряжение зубцовых зон Ферромагнитного основания и подвижного элемента датчика (в развертке) и раз мещение его обмоток,Датчик перемещений содержит кор пус 1, в котором жестко закреплена гайка 2, имеющая шагрезьбы и образующая винтовую пару с наружной поверхностью подвижного ферромагнитного элемента 3, имеющего на внутренней поверхности зубцы 4, Зти зубцы образованы винтовой резьбой с шагомотличным от шага Ы винтовой пары.Ц Подвижный ферромагнитный элемент 3 выполнен в виде цилиндра, опирающегося на подшипники 5 и охватывающего неподвижное Ферромагнитное основание 6, выполненное в виде стержня с цилиндрической поверхностью, на ко-, З 5 торой также образованы зубцы в виде резьбы с тем же шагом Т, На том же основании выполнены еще продольные канавки, в которые уложены петлеобразные секции обмотки 7 возбуждения и обмоток 8 и 9 считывания, образующих двухфазную систему выходных сигналов. Благодаря винтовому зацеплению подвижного элемента 3 с гайкой 2 и ега опоре на подшипники 5 подвижный элемент 3 имеет возможность совершать как линейные так и угловые перемещения относительно основания 6 датчика. Передача движения от объекта контроля (не показан) к под вижному элементу 3 датчика осуществляется от входного вала 10 через сильфон 11, который позволяет выбрать осевой люфт в винтовой паре гайка 2 - подвижный элемент 3, В резуль- Ы тате вращательное перемещение объекта контроля преобразуется в линейное перемещение зубчатого Ферромагнитного подвижнога элемента 3 относительнозубчатого основания 6 датчика с обмотками 7-9,Датчик перемещений работает следующим образом,Вращение вала 10, передаваемоечерез сильфон 11 к подвижному зубчатому элементу 3 датчика, приводит клинейному перемещению этого элементаотносительно Ферромагнитного основания 6 с размещенными на нем обмотками возбуждения и считывания и относительна гайки 2, неподвижно закрепленных в корпусе 1, Благодаря тому,что шаг с резьбы винтовой пары отличается от шагарезьбы, образующейзубць на обращенных одна к другойповерхностях подвижного элемента 3и основания 6 датчика, отделенныхвоздушным зазором, а направление этихрезьб противоположно, результирующеелинейное смещение ь элемента 3 относительно основания 6 равно а =- ьпри каждом повороте вала 10, а следовательно, и подвижного элемента 3 наодин полный оборот, При линейном перемещении подвижного элемента 3 относительно основания 6 происходитсмешение зон повышенной магнитной проводимости, .показанных штриховкой наФиг.,2 и саатзетствующих площади взаимного перекрытия зубцов подвижногоэлемента 3 и основания 6, которая изменяется в Функпии углового положения вала 0 Изменение магнитной проводимости участков магнитоправода,охваченных обмотками 7-9 возоужденияи считывания, в Функции угла поворота вала 10, приводящего к линейномусмещению подвижного элемента 3 датчика, обуславливает соатзетствующееизменение потакасцепления обмоток возб"жцения и считывания,а следовательнс, и изменение огибающих выходныхЗДС датчика, получаемых в рассмотренном двухФазном варианте исполнениядатчика на выводах, пространственносмещенных на 90 обмоток 8 и 9 счить:.ва вия,Смещение подвижного элемента 3 датчика на полный шаг ". резьбы (зубцов) относительно основания 6 обеспечивает полный период изменения выходных ЗДС датчика за счет соответствующей периодичности изменения площади зон авышенной магнитной проводимости. Полному периоду изменения выходных ЗДС датчика соответствуетколичество оборотов входногоравное п где иФ лф 1227947 4 вала 1 О диапазонеполных оборотов (и) входного вала.формула и з обретенияТакая редукция при преобразовании углового перемещения в линейное обеспечивается в предложенном датчике выбором противоположного направления резьб с шагам соответственно 1 и на его соответствующих конструктивных элементах, вследствие чего нри вращении подвижного элемента 3 отно сительно гайки 2 происходит смещение зон повышенной проводимости между его зубцами и зубцами основания 6 в одном направлении, а при одновременном линейном смещении подвижного элемен,та 3 относительно основания б происходит смещение эон повышенной проводимости в противоположном направлении, Благодаря указанной редукции обеспечивается расширение диапазона Р преобразования угловых перемещений, составляющего2 й0 Таким образом, датчик становится многооборотным, обеспечивая однозначное измерение угловых перемещений в Датчик перемещений, содержащий 5 неподвижное ферромагнитное основаниеи установленный с воэможностью перемещения относительно него ферромагнитный элемент, на обращенных однак другой поверхностях которых выполнены зубцы в виде резьбы с шагом Ти размещенные на основании обмоткивозбуждения и считывания, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения функциональной надежности 15 и расширения диапазона преобразованияугловых перемещений, он снабжен неподвижно закрепленной гайкой и сильфоном, предназначенным для связи собъектом контроля и зубчатым ферро магнитным элементом, ферромагнитноеоснование выполнено в виде стержняс цилиндрической поверхностью, а подвижный относительно него ферромагнитный элемент - в виде охватывающего 2 основание цилиндра, йаружная поверхность которого образует с гайкой винтовую пару с шагом с резьбы, отличным от шага Т резьбы на его внутренней поверхности.1227947 з 2280/42 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва 9 Ж Подписное Ужгород афическое предприят актор Т,Парфен оизводственно-по Составитель С,СкрыпникТехред И.Верес Тираж б 70енного комитета СССРетений и открытий5, Раушская наб., д. ректор М,Пожо Проектная, 4