Преобразователь перемещения

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфюэ СеветскикСоциалистическихРеспублик н 1989313/с присоединением заявки НовФ(23) Приоритет -6 01 В 7/00 Государственный комитет СССР ео дедам изобретений и открытийОпубликовано 15.0133. Бюллетень Ио 2 33)УДК 621,317. .39 т 531.71 (088.8) Дата опубликования описания 15.01 ВЗ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Изобретение относится к контрольно"измерительной технике и можетбыть использовано для измерения перемещений,Известен преобразователь перемещения, содержащий магнитопроводящийвинт с одиозаходной винтовой резьбой заданного шага, связываемый сконтролируемвм объектом, и цилиндрическая втулка с двухэаходной резьбой на ее поверхности, шаг которойравен половине шага резьбы магнито-,проводящего винта. В пазах двухзаходной резьбы размещены две измерительные обмотки 111.Недостатками этого преобразователя являются ограниченная точность ищнейность выходной характеристики,Обусловленные неравиомерник силовымвзаимодействием магнитопроводящеговинта и втулки с обмотками, а такженаличием высших гармоник в выходномсигнале преобразователя иэ-за нелинейности характеристики намагничивания его магнитопроводящих участков.НаибОлее близким техническим решением к изобретению является преобразователь перемещения, содержащиймагнитопровод, вьаолненный в видедвух протяженных коаксиально уста новленных элементов с обращеннымиодин к другому выступами однозаходной резьбы одинакового шагаразмещенную на магнитопроводе обмотку возбуждения, установленный взазоре между коаксиальньми элементами и связываемый с контролируемиьобъектом в процессе измерения подщ вижный цилиндрический элемент с резьбой на его поверхности, шаг которойсвязан определенньм соотношениемс шагом однозаходной резьбы, и размещенную в пазах резьбы подвижногоэлемента секционированную измерительную обмотку. Резьба на подвижном элементе выполнена двухзаходнойи пересечена продольными канавкамидля обеспечения укладки секций двухизмерительных обмоток. Секции однойиэ обмоток. уложены вдоль нечетныхучастков пазов, а секции другойвдоль четных участков пазов 12),Недостатками известного преобразователя являются нелинейность еговыходной характеристики в зоне малыхперемещений и несюжетричность этойхарактеристики относительно началакоординат иэ-за влияния потоковрассеяния (выпучивания) на краях .З 0 реэьбовидных выступов магнитопровода.Цель изобретения - повьыение линейности выходной характеристики,Цель достигается тем, что в преобразователе перемещения, содержащем магнитопровод, выполненный в виде двух протяженных коаксиально5 установленных элементон с обращенными один к другому выступами однозаходной резьбы. одинакового шага, размещенную на магнитопроводе обмотку возбуждения, установленный в зазоре между коаксиальными элементами . и сняэынаемый с контролируемым объектом в процессе измерения подвижный цилиндрический элемент с резьбой на его поверхности, шаг которой связан определенным соотношением с ша гом однозаходной резьбы, и размещенную в пазах резьбы подвижного элемента секциониронанную измерительную обмотку, резьба на подвижном элемен" те выполнена с числом заходов больше 20 двух, например трехзаходной с равно- удаленными положениями крайних заходов относительно среднего захода. Ь-х1 2 и 65 На фиг.1 схематически изображен 25 преобразователь, общий. нид;на фиг,2 - развертка цилиндрического элемента с измерительными обмотками на фоне области сконцентрированного магнитного, поля (показано точками) 30 вдоль ныступон однозаходной резьбы магнитопровода.Преобразователь перемещения со-. держит магнитопровод, выполненный в виде двух протяженных коаксиально 35 установленных элементов - магнитопроводящих винта 1 и втулки 2, иМеющих на смежных поверхностях однозаходные винтовые резьбы с одинаковым шагом , Винт 1 и втулка 2 отделе ны зазором и установлены так, чтобы выступы 3 из резьб были обращены один к другому, Между торцовыми поверхностями винта 1 и втулки 2 разме" щена обмотка 4 возбуждения, охваченная снаружи магнитопроводящей гиль эой 5, которая магнитно связывает винт и втулку в единую замкнутую магнитную систему, В зазоре между винтом 1 и втулкой 2 размещен под" нижный цилиндрический элемент, б, 50 на поверхности которого выполнены пазы трехзаходной винтовой резьбы с симметричным положением крайних заходов относительно среднего захода. Расстояние между пазами заходов 55 резьб выбирается с учетом краевой деформации магнитного поля возбуждения под выступами одноэаходной резьбы, Пазы трехзаходной резьбы разделены на участки продольными канавками 7 0 и размещены с шагом, связанным следующим соотношением с шагом , однозаходной резьбы: где Ь - ширина выступов однозаходнойрезьбы;и - количество витков однозаходной резьбы;х - величина измеряемого перемещения.(йрина Ь выступов 3 однозаходнойрезьбы должна быть значительно меньше пазов между ними и больше зазорамежду винтом 1 и втулкой 2, В пазахтрехзаходной резьбы уложены секциидвух измерительных обмоток 8 и 9.При этом секции 10 одной из обмоток8 размещены ндоль нечетных участковрядов, а секции 11 второй из них(обмотки 9) размещены вдоль четныхучастков пазов этой резьбы,Преобразователь перемещения работает следующим образом.При подаче напряжения переменноготока на обмотку 4 возбуждения преобразователя в его двух измерительных обмотках 8 и 9 индуктируютсяЭДС, пропорциональные площадй сконцентрированного под выступами однозаходной резьбы магнитного полявозбуждения, охватываемой каждой изобмоток, При перемещении подвижногоэлемента б с измерительными обмотками 8 и 9 относительно выступов одноэаходной резьбы магнитопроводапроисходят взаимно противоположныеприращения основного магнитного по"тока в измерительных обмотках 8 и9, что обуславливает удвоенное приращение ЭдС на выходе преобразователя благодаря дифференциальному включению его измерительных обмоток.Выбранное соотношение шагови Соднозаходной резьбы на магнитопроводе и многозаходной резьбы на подвижном элементе обеспечивает чувствительность преобразователя к перемещениям х меньшим, чем ширина Ь.выступов одноэаходной резьбы магнитопровода, что обуславливает высокуюразрешающую способность преобразователя,В вариантах исполнения преобразователя его обмотка 4 возбужденияможет быть выполнена не сосредоточенной, а бифилярно уложенной в пазах однозаходной резьбы одного изкоаксиальных элементов 1 или 2 магнитопровода, Бифилярно намотаннымивокруг выступов многозаходной резьбыподвижного элемента могут быть иизмерительные обмотки преобразователя.Применение на подвижном элементемногозаходной резьбы, например трех"эаходной с симметричным расположением крайних заходов относительносреднего захода, повышает стабильность изменения потоков рассеяния(выпучивания) над пазами однозаходной резьбы на единицу перемещенияподвижного элемента, что повышаетлинейность выходной характеристикипреобразователя.Формула изобретения1. Преобразователь перемещения, содержащий магнитопровод, выполненный в виде двух протяженных коаксиально установленных элементов с обращенными один к другому выступами однозаходной резьбы одинакового шага, размещенную на магнитопроводе обмотку возбуждения, установленный в зазоре между коаксиальньми эле-. ментами и связываемый с контролируе" мым объектом в процессе измерения подвижный цилиндрический элемент с резьбой на его поверхности, шаг которой связан определенньи соотношением с шагом однозаходной резьбы,и размещенную в пазах резьбы подвижного элемента секционированную измерительную обмотку, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше 5ния линейности выходной характеристикй,.резьба на подвижном элементе выполнена с числом заходов больше двух,2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем; что резьбана подвижном элементе выполнена трех 1 О заходной с равноудаленньми положениями крайних заходов относительно среднего захода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Патент ФРГ 9 242824,кл. 6 01 Р 5/20, 1978.2. Авторское свидетельство СССР9 781540, кл. С 01 В 7/00, 19789 ВЭ 313 оставктель С. Скехред С Ми гунова, Коррект Коста дпис СР/5 ППП Патен фт Ужгоро едактор Макаэ 11104/5 б Тираж 600 ВНИИПИ Гос ударственного 113035 М Р по делам нз осква, ЗРПоомитета ССоткрытийая наб д ул. Проектная, 4