DE1272568B

DE1272568B - Aufnehmer zur induktiven Wegmessung mit zwei koaxial angeordneten Spulen

Info

Publication number: DE1272568B
Application number: DE1964P0033839
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Joachim V Winterfeld
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1964-03-14
Filing date: 1964-03-14
Publication date: 1968-07-11
Also published as: NL6502957A

Description

Aufnehmer zur induktiven Wegmessung mit zwei koaxial angeordneten Spulen Die Erfindung betrifft einen Aufnehmer zur induktiven Wegmessung mit zwei koaxial angeordneten Spulen und einem im Inneren der Spulen verschiebbar angeordneten Eisenkern, bei dem die Spulen, jeweils von einem Ende des Wickelkörpers her beginnend, abschnittsweise und mit stufenweise abnehmender Windungszahl auf die vom Spulenkörper gebildeten Kammern verteilt sind.
Aufnehmer zur induktiven Wegmessung sind bekannt. Sie bestehen in ihrer einfachsten Ausführung im wesentlichen aus einer Anordnung, die zwei axial angeordnete Spulen und einen innerhalb dieser Spulen befindlichen, verschiebbaren Kern enthält, wobei die Lage des Kerns unmittelbar oder mittelbar von der Lage des zu messenden Objektes bestimmt wird. Im Zusammenwirken mit zwei weiteren, gegebenenfalls in die Anordnung einbezogenen Induktivitäten oder externen ohmschen Widerständen und/ oder Impedanzen ergibt sich die bekannte Brückenschaltung, deren Diagonalspannung ein Maß für die relative Lage des Kernes ist.
Es ist auch bereits eine Einrichtung zur elektrischen Fernübermittlung von Flüssigkeitspegeln bekannt, bei der die Selbstinduktion einer Meßspule geändert wird.
Dabei ist die Spule mit unterschiedlicher Meßdichte gewickelt (vergleiche z. B. die deutsche Patentschrift 692 455).
Ferner sind Anzeigevorrichtungen mit Spulen bekannt, wobei die Spule in Kammern unterteilt ist und die Windungszahlen von Kammer zu Kammer stufenweise abnehmen, z. B. aus der belgischen Patentschrift 545449.
Nachteilig ist bei bekannten Anordnungen der beschriebenen Art die Beschränkung auf relativ geringe Verlagerungen, da die auftretenden Linearitätsabweichungen bei größeren Wegen die Meßgenauigkeit erheblich herabsetzen. So sind bekannte Aufnehmer im allgemeinen nur für im Verhältnis zur Spulenlänge kleine Wege geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, die ein günstigeres Verhältnis zwischen Spulen- und Meßlänge erzielt, ohne dabei auf die erforderliche Meßgenauigkeit und Empfindlichkeit verzichten zu müssen.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Spulen jeweils eine einenWicklungsabschnitt der anderen Spule aufnehmende Kammer überspringen.
Dabei kann in jeder Kammer jeweils ein Wicklungsabschnitt jeder der Spulen konzentrisch untergebracht sein, und die beiden Spulen können von Kammer zu Kammer abwechselnd die äußere oder innere Lage einnehmen.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Darin zeigt F i g. 1 das bekannte Prinzipschaltbild eines induktiven Wegaufnehmers mit den Spulen I und II, F i g. 2 die erfindungsgemäße Anordnung der Spulen I und II und Fig.3 eine zweite Möglichkeit der erfindungsgemäßen Spulenanordnung.
In der Bohrung 1 (F i g. 2) eines mit einer Anzahl Kammern 2, 3 ... versehenen Spulenkörpers4 befindet sich ein den Kern 5 tragender Wegtaster 6, der in axialer Richtung um den Weg l a verschiebbar ist.
Die Spulen 1 und II sind so auf die Kammern 2, 3 ... des Spulenkörpers 4 verteilt, daß sie sich, von entgegengesetzten Enden her und jeweils eine Kammer überspringend, mit abnehmender Windungszahl auf die gesamte Länge verteilen. So beginnt die Spule I in der Kammer 2 mit dem Spulenabschnitt 1 a und setzt sich fort in den jeweils abnehmenden Abschnitten 1 b, 1 c . . Entsprechendes gilt für die Spule II.
An Stelle der völligen Trennung der SpulenI und II auf verschiedene Kammern ist es auch möglich, jeweils den ersten Abschnitt der einen Spule mit dem letzten Abschnitt der anderen Spule in einer gemeinsamen Kammer unterzubringen, wie Fig.2 zeigt. Auf diese Weise wird auch ein konstanter Füllfaktor der einzelnen Kammern erreicht.
Als zweckmäßige Länge 1 des Eisenkerns hat sich folgende Bemessung bewährt: worin 1 = (2n+m)-t, n=l, 2, 3..., rn = 0,4. .0,6, t = Kammerabstand (F i g. 2, 3).
Für eine Wicklungsart nach F i g. 2 beträgt n vorzugsweise 2. . 3.
Die bei einer Anordnung gemäß der Erfindung ermitteIten Linearitätsabweichungen betrugen weniger als 0'5O/o.

Claims

Patentansprüche: 1. Aufnehmer zur induktiven Wegmessung mit zwei koaxial angeordneten Spulen und einem im Inneren der Spulen verschiebbar angeordneten Eisenkern, bei dem die Spulen, jeweils von einem Ende des Wickelkörpers her beginnend, abschnittsweise und mit stufenweise abnehmender Windungszahl auf die vom Spulenkörper gebildeten Kammern verteilt sind, d a d u r c h g e - kennzeichnet, daß die Spulen (I, II) jeweils eine einen Wicklungsabschnitt der anderen Spule aufnehmende Kammer überspringen.
2. Aufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Kammer jeweils ein Wicklungsabschnitt jeder der beiden Spulen (I, II) konzentrisch untergebracht ist und die beiden Spulen (1, II) von Kammer zu Kammer abwechselnd die äußere oder innere Lage einnehmen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 692455; belgische Patentschrift Nr. 545449.