Устройство для измерения линейных перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 С 01 В 7/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вичную обмотку и две размещенные . симметрично по разные стороны от нее секции вторичной обмотки. К точке соединения секций вторичной обмотки подключен подвижный контакт потенциометра, присоединенного крайними выводами к источнику питания. Последовательно спервичной обмоткой включен регулируемый резистор, К выводам вторичной обмотки подключен фа,зометр. При перемещении якоря одновременно изменяются величина к фаза напряжения на обмотках трансформаторного датчика. Результирующая разность фаз сигналов на входах фазоиетра изменяется при полном перемещении якоря на 720. Благодаря расширению диапазона изменения выходного сигнала при одном и том же перемещении якоря достигается повышение чув ствительности устройства. 2 кл. 8)о СССР 1973.883781; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Уфимский нефтяной инс(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕИЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике н позволяет повыситьчувствительность устройства для измерения линейных перемещений, которое содержит трансформаторный датчик с якорем в виде чередующихсяэлектропроводных и ферромагнктныхучастков Датчик содержит также пер -0 123138787 2ря 2. Угол 0 сдвига. Фаз достигает минимума при перемещении якоря от исходного положения, показанного на чертеже, на величину четверти шага Т, и максимума при его перемещении на величину 3/4 Т. Этим положениям соответствуют минимумы (максимумы) вносимых в цетп обмотки 5 активного и индуктивных сопротивлений.Перемещение якоря 2 приводит также к периодическому изменению амплитуды магнитных потоков, пронизывающих секции 6 и 7 вторичной обмотки датчика 1. Минимум амплитуды маг" нитного потока через них достигается при положении электропроводных участков 4 якоря, 2 между первичной обмоткой 5 и секциями 6 и 7 вторичной обмотки, что на Фиг. 2 соответствует точкам 0 и Т по оси абсцисс. Максимум амплитуды магнитного потока, прони зывающего секции 6 и 7, достигается при удаленном положении электропроводных участков 4 (точки Т/2, ЗТ/4 и таад)еВ соответствии с фазой и амплитудой магнитных потоков через секции 6 и 7, создаваемых первичной обмоткой 5, изменяются Фаза и амплитуда ЭДС, наводимых в секциях 6 и 7.Фаза р этих.ЭДС изменяется приблн 6зительно по еинусоидальному закону в зависимости от перемещения Х, аамплитуда О - по косинусоидальномуьзакону.С ЭДС секции 6 суммируется вспомогательное напряжение на подвижном контакте потенциометра 10,. и результирующее напряжение подается на информационный вход Фазометра 11, а ЭДС секции 7 вычитается из вспомогательного напряжения на подвижном контакте потенциометра 10, и результирующее напряжение подается на опорный вход фазометра 11. Вследствие одновременного изменения в зависимости от перемещения Х амплитуды 0 и фазыЧ ЭДС секций 6 и 7 но указанным законам, фазы результирующихсигналов на входах фазометра изменяются в противоположных направлениях пропорционально перемещению на +360 и -360 соответственно при перемещении якоря 2 на величину Т шага чередования ферромагнитных и электропроводных участков якоря 2. Результирую" щая разность Фаз сигналов на входах фазометра изменяется ври этом на 720 50 Ф 12313Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для измерения больших линейных перемещений различных объектов.5Цель изобретения - повышение чувствительности устройства.На фнг. 1 приведена условная конструктивная схема устройства для изамерения линейных. перемещений; на 10 фиг.2 - график изменения амплитуды и фазы напряжения на одной из секций вторичной обмотки датчика перемещений в зависимости от перемещения его якоря. 15Устройство содержит трансформаторный датчик 1 перемещений со стержне" вым якорем 2 в виде чередующихся ферромагнитных участков 3 и расположенных между ними электронроводных участков 4, Коаксиально, со стержневым якорем 2 размещены первичная обмотка 5 и секции 6 и 7 вторичной обмотки датчика 1. Секции 6 и 7 включены между собой последовательно-встречно и 25 размещены по обе стороны от первичной обмотки 5 К одному из выводов .первичной обмотки подключен источник 8 питания переменного тока непосредственно, а между другим выводом об- З 0 мотки, 5 и этим источником, включен регулируемый резистор 9, К клеммам источника 8 питания подсоединен потенциометр 10, подвижный контакт которого подключен к точке соединения секций 6 и 7 вторичной обмотки датчи 35 ка 1. К свободным концам секций 6 и 7 вторичной обмотки подключен опорным и информационным входами Фазометр 11.Устройство для измерения линейных перемещений работает следующим образом.При перемещении якоря 2 изменяются потери обусловленные влиянИем электропроводных участков 4 якоря 2, и магнитная проводимость на пути магнитного потока, создаваемого первичной обмоткой 5 датчика 1.В результате изменяются величины внесенных.в ее цепь активного и индуктивного сопротивлений и угол р сдвига фаз между напряжением питания и током обмотки 5. Угол м сдвига фаз является периодической функцией величины линейного перемещения Х якоря 2 (Фиг.2). Период его изменения равен шагу Т чередования электропроводных и ферромагнитных участков. яко3 123Регулирование величины вспомогательного напряжения с помощью потенциометра 10 и величины минимального активного сопротивления в цепи первичной обмотки 5 с помощью геременно-го резистора 9 необходимо для обеспечения работоспособности устройства при наличии технологического разброса параметров датчика 1.1 ОВ результате одновременного воздействия перемещений якоря на фазу и амплитуду ЭДС, трансформируемой в секциях вторичной обмотки, достигается расширение диапазона изменения выходного сигнала при одном и том же перемещении якоря, благодаря чему обеспечивается повышение-чувстви.тельности устройства.20 Формула изобретения Устройство для измерения линейныхперемещений, содержащее трансформа 1387 . 4торный датчик перемещений с якорем в виде чередующихся ферромагнитных и электропроводных участков, первичной обмоткой и установленными симметрично относительно нее двумя соединенными последовательно-встречно секциями вторичной обмотки, измерительныйприбор для измерения сигнала. датчика и соединенный с первичной обмоткой датчика источник питания, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повь 1 шения чувствительности, . устройство снабжено подключеннья к источнику питания потенциометром, подвижный контакт которого присоединен к точке соединения секций вторичной обмотки, и включенным последова,тельно с первичной обмоткой регулируемым резистором, измерительный прибор выполнен в виде фазометра, свободный конец одной из секций вторичной обмотки подключен к его информационному входу, а свободный конец другой секции - к его опорному входу.23387 Сост ль И.КислицКадар едактор А.Огар Корректор В.Бутяг ед Тираа 670Посударственного комитета ССам изобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д. каз 2555/46ВНИИПИ Гпо дел13035Москв писно