Преобразователь перемещений в импульсный электрический сигнал

(51) 4 С 01 В 7/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОЬЮ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(46) 15.10.86. Бюл, В 38 (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета(56) Авторское свидетельство СССР В 324492, кл. С 01 С 9/20, 1970.Авторское свидетельство СССР В 439008, кл. С 08 С 9/00, 1975.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПЕРЕЮЩЕНИЙ ВИИПУЛЬСНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретенияявляется повышение надежности и расширение диапазона преобразования.Преобразователь содержит корпус, вкотором между электродами в диэлектрической среде колеблется сферическая матрица из ферромагнитного материала. С внешней стороны электродовустановлены магниты с коническимиполюсами, перемещающиеся вдоль электродов под воздействием входного сигнала. Т.к. межэлектродная областьвыполнена с переменным зазором подлине, то в зависимости от положениямагнитов частота выходного сигналаменяется, индицируя величину перемещения штока. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-,зовано для преобразования линейныхперемещений в импульсный электрический сигнал.Цель изобретения - повышение надежности и расширение диапазонапреобразования.На фиг. 1 представлена конструкция преобразователя; на фиг. 2 -электрическая схема.Преобразователь перемещений вимпульсный сигнал содержит электроды 1 и 2, электропроводящую сферическую частицу 3, выполненную изферромагнитного материала, постоян"ные магниты с коническими полюсами4 и 5, схему преобразования с резистором 6.Электроды 1 и 2 (фиг. 1) вмонтированы в корпус 7 и расположены подуглом один к другому. Межэлектродное пространство через штуцер 8 заполнено диэлектрической средой - жид.ким неполярным диэлектриком, например гексаном, а сферическая частица,имеющая плотность, равную плотностинеполярного диэлектрика, изготовлена путем нанесения гальваническимспособом слоя никеля на сферу извспененного полистирола.Постоянные магниты 4 и 5 укреплены на раме 9 с возможностью регулирования расстояния между коническими полюсами, а передача механических перемещений от объекта измерений к постоянным магнитам осуществляется через измерительный шток 10,укрепленный с помощью фланца 11 истоек 12 на раме 9, которая установлена на шариковых опорах 13, перемещающаяся по направляющим в корпусе7. Силовое замыкание между штоком10 и поверхностью элемента, перемещения которого измеряются, обеспечивается пружиной 14,К электродам 1 и 2 через резистор 6 (фиг. 2) подключен источникпостоянного электрического напряжения 15, а для регистрации выходныхсигналов применен цифровой частотомер 16, который совместно с элементами 6 и 15 составляет схему преобразования.Устройство работает следующимобразом.При подаче напряжения на электроды 1 и 2 в межэлектродном простран стве возникает электрическое поленапряженностью 10 где- угол, образованный электродами 1 и 2; Ь - расстояние от вершины угла МЭто электрическое поле приводит сферическую частицу 3 в колебательное движение между электродами. Колебания частицы сопровождаются переносом заряда и на резисторе 6 формируытса импульсы тока частотойЕРк 1 и- ( -)- 12 где Я - диэлектрическая проницаемость межэлектродного пространства;, г - радиус сферической частицы;,средняя плотность частицы; К - коэффициент восстановления при ударе сферической частицы об электроды. Так как частица 3 выполнена из 30 ферромагнитного материала (никеля), то под действием магнитного поля конических.полюсов постоянных магнитов 4 и 5 она совершает колебания между электродами вдоль оси А-А (фиг. 1), З Контролируемое линейное перемещение, передаваемое через измеритель" ный шток, приводит к изменению положения конических полюсов постоянных магнитов относительно расходящихся 40 электродов. При этом неоднородное магнитное поле увлекает за собой ко" леблющуюся частицу 3 и изменяет ее траекторию колебаний Ь относительновершины угла М 45 Это приводит, согласно формуле (2), к изменению частоты й следования электрических импульсов на вы.ходе преобразователя, что фиксируется регистрирующим прибором, напри мер цифровым частотомером.Использование неоднородного магнитостатического поля, воздействующего на частицу из ферромагнитного материала, совершающую непрерывные колебания в системе электродов с переменным зазором, позволяет получить простую в изготовлении и наладке конструкцию, в которой нет малона 3 1263 дежных и сложных деталей для крепления подвиж .ьп .-.с.к-:родов и самой частицы, Возможность профилирования межэлектродного зазора позволяет получить линейную шкалу во всем диапазоне, а выполнение частицы с нулевой плавучестью устраняет влияние на результаты измерений наклонов, вибраций и ускорении.30Формула изобретения Преобразователь перемещений в импульсный электрический сигнал, содержащий герметичный корпус, заполненный диэлектрической средой,подключенные к схеме преобразования установленные внутри корпуса электро 995 4ды с размещенной в межэлектроднойобласти электропроводящей сферической частицей,и измерительный шток,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения надежности и расширения диапазона преобразования,в нем установлены постоянные магниты,межэлектродная область выполнена ввиде нрофилированного канала, образованного плоскими электродами спеременным зазором по длине, расположенными в неоднородном магнитномполе конических полюсов постоянныхмагнитов, соединенных с измерительным штоком и стенками корпуса, аэлектропроводящая частица выполнена из ферромагнитного материала,1263995 Составитель О.ГудковаТехред В.Кадар Корректор М,Самборская дактор М.Товти Закаэ 55549/ Тираж 670 Подписное Государственного комитета СССР делам иэобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д фиче роиэводственно-по едприя ВНИИПИ по 113035