PL394282A1 - Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczen - Google Patents
Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczenInfo
- Publication number
- PL394282A1 PL394282A1 PL394282A PL39428211A PL394282A1 PL 394282 A1 PL394282 A1 PL 394282A1 PL 394282 A PL394282 A PL 394282A PL 39428211 A PL39428211 A PL 39428211A PL 394282 A1 PL394282 A1 PL 394282A1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- ring magnets
- sensor
- magnets
- displacement
- magnetic
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims description 11
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- -1 soapstone Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
- G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
- G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
394282 Η MAGNETYCZNY CZUJNIK DO POMIARU PRZEMIESZCZEŃ
Przedmiotem wynalazku jest magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń, zwłaszcza w dziedzinie metrologii sygnałów nieelektrycznych ze wskazaniem do przeprowadzenia pomiarów wielkości fizycznych takich jak: siły, ciśnienia, przyspieszenia masy, naprężenia, wibracji itp.. Z polskiego opisu zgłoszeniowego Nr P-383440 znany jest elektroniczny przetwornik poziomu cieczy, który może znaleźć zastosowanie przy pomiarach poziomu cieczy oraz ciśnienia par i gazów w przemysłowych urządzeniach technologicznych, ciepłownictwie, oczyszczalniach ścieków, zwłaszcza do regulacji ciśnienia w przypadku automatycznego sterowania.
Istota zgłoszonego rozwiązania polega na skojarzeniu za pomocą pola magnetycznego wytwarzanego za pośrednictwem magnesu trwałego umieszczonego w silikonowej membranie z liniowym czujnikiem Halla, który to czujnik połączony jest z układem elektronicznym przetwarzającym sygnał naprężenia membrany na napięcie wyjściowe. Silikonowa membrana ma kształt płaskiego krążka ze stożkiem ściętym i częścią walcową w której zamocowany jest walcowy magnes stały. Membrana zamocowana jest w korpusie, w którym umieszczony jest liniowy czujnik działający według zasady Halla i połączony z płytką oraz z elektronicznym układem przetwarzającym sygnał napięciowy na sygnał prądowy 4-20mA. -2-
Według wynalazku magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń składa się z dwóch magnesów pierścieniowych, korzystnie neodymowych usytuowanych względem siebie równolegle biegunami jednoimiennymi lub dwóch cewek indukcyjnych połączonych w przeciwfazie, korzystnie w odległości równej promieniowi R każdego z magnesów lub cewek. Magnesy pierścieniowe lub cewki indukcyjne osadzone są w sposób trwały w korpusie wykonanym z materiału o bardzo małym współczynniku rozszerzalności temperaturowej w zakresie poniżej 6 χ 10"6 (m/mK), korzystnie ceramicznym. W przestrzeni środkowej między magnesami pierścieniowymi lub cewkami indukcyjnymi umieszczony jest liniowy czujnik Halla lub inny czujnik przystosowany do pomiaru natężenia pola magnetycznego.
Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń, według wynalazku, poprzez zastosowanie korpusu wykonanego z materiału o bardzo małym współczynniku rozszerzalności temperaturowej i szczelnie okalającego obydwa magnesy pierścieniowe lub cewki indukcyjne pozwala na utrzymanie stałej odległości między pierścieniami magnetycznymi lub cewkami indukcyjnymi i jednakowej temperatury obu magnesów lub cewek i w związku z tym stałej wartości różnicowego strumienia magnetycznego. Mając na uwadze znaczny wpływ temperatury na gęstość strumienia magnetycznego pojedynczego magnesu lub cewki, ma to kapitalne znaczenie jeśli chodzi o utrzymanie stałej wartości różnicowego strumienia magnetycznego w funkcji zmian temperatury otoczenia. Opracowany czujnik przemieszczenia nie wymaga dodatkowych zabiegów mających na celu przeprowadzania kompensacji temperaturowej.
Ponadto magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń według wynalazku charakteryzuje się prostą konstrukcją i niskim kosztem wytworzenia. Konstrukcja ta pozwala na uzyskanie bardzo dokładnych wyników pomiaru na poziomie poniżej 0,001 mm. Czujnik ten może znaleźć zastosowanie w wielu różnych dziedzinach metrologii sygnałów wielkości fizycznych ze zwróceniem uwagi na możliwość przeprowadzania precyzyjnego pomiaru bardzo małego przemieszczenia. -3-
Przedmiot wynalazku zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig.l, przedstawia czujnik magnetyczny w przekroju podłużnym w ujęciu schematycznym, fig. 2, przedstawia wykres natężenia pola magnetycznego w funkcji przemieszczenia.
Czujnik magnetyczny do pomiaru przemieszczeń składa się z dwóch neodymowych magnesów pierścieniowych 1 i 2 usytuowanych względem siebie równolegle biegunami jednoimiennymi N. Neodymowe magnesy pierścieniowe 1 i 2 umieszczone są od siebie w odległości równej promieniowi R każdego z magnesów 1 i 2 i osadzone w sposób trwały - nierozłączny w ceramicznym korpusie 4, który charakteryzuje się bardzo małym współczynnikiem rozszerzalności temperaturowej poniżej 6 χ 10"6 (m/mK). Jako korpus zewnętrzny okalający magnesy pierścieniowe I i 2 mogą być stosowane inne materiały o małej rozszerzalności termicznej takie jak np. grafit inwar, krzem, steatyt, tlenek glinu itp. W przestrzeni środkowej między neodymowymi magnesami pierścieniowymi 1 i 2 wytwarzany jest różnicowy strumień magnetyczny zbliżony do jednorodnego w oddziaływaniu którego znajduje się umieszczony tam liniowy czujnik Halla 3 przetwarzający wartość różnicowego pola magnetycznego na sygnał napięciowy.
Czujnik posadowiony jest na stałej platformie 5* do której na sztywno przytwierdzony jest liniowy czujnik Halla 3, natomiast cała głowica magnetyczna tworząca neodymowe magnesy pierścieniowe 1 i 2 zespolone w korpusie 4 stanowi część ruchomą względem stałej platformy 5. Przy czym sytuacja może być odwrotna i częścią ruchomą będzie platforma 5, natomiast stałą głowica magnetyczna tworząca neodymowe magnesy pierścieniowe I i 2 zespolone w korpusie 4^. W obu przypadkach realizowany jest pomiar przesunięcia w osi Y.
Uzyskana liniowość sygnału przemieszczenia w funkcji zmian natężenia pola magnetycznego pokazana na wykresie, wynika z jednorodności pola magnetycznego uzyskanego za pośrednictwem dwóch neodymowych pierścieniowych magnesów stałych 1 i 2 umieszczonych w odległości promienia R każdego z nich.
PEŁNOMOCNIK
Claims (1)
- -6- 394282 ZASTRZEŻENIE PATENTOWE Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń, zawierający pierścieniowe magnesy i liniowy czujnik Halla, znamienny tym, że składa się z dwóch magnesów pierścieniowych (1} i (2), korzystnie neodymowych usytuowanych względem siebie równolegle biegunami jednoimiennymi lub dwóch cewek indukcyjnych połączonych w przeciwfazie, korzystnie w odległości równej promieniowi (R) każdego z magnesów lub cewek, przy czym magnesy pierścieniowe (1) i (2) lub cewki indukcyjne, osadzone są w sposób trwały w korpusie (4) wykonanym z materiału o bardzo małym współczynniku rozszerzalności temperaturowej w zakresie poniżej 6 x 10^ (m/mK), korzystnie ceramicznym, a w przestrzeni środkowej między magnesami pierścieniowymi (1} i (2) lub cewkami indukcyjnymi umieszczony jest liniowy czujnik Halla {3} lub inny czujnik przystosowany do pomiaru natężenia pola magnetycznego. PEŁNOMOCNIK
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394282A PL221326B1 (pl) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń |
| PCT/PL2012/000009 WO2012128652A1 (en) | 2011-03-21 | 2012-02-24 | Magnetic sensor for displacement measurements |
| EP12716703.9A EP2712421B8 (en) | 2011-03-21 | 2012-02-24 | Magnetic sensor for displacement measurements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL394282A PL221326B1 (pl) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL394282A1 true PL394282A1 (pl) | 2012-09-24 |
| PL221326B1 PL221326B1 (pl) | 2016-03-31 |
Family
ID=46000272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL394282A PL221326B1 (pl) | 2011-03-21 | 2011-03-21 | Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczeń |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2712421B8 (pl) |
| PL (1) | PL221326B1 (pl) |
| WO (1) | WO2012128652A1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2767796A1 (en) | 2013-01-28 | 2014-08-20 | Spinde Spólka z Ograniczona Odpowiedzialnóscia | Magnetic device to measure distance from ferromagnetic substrate |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107356189B (zh) * | 2017-07-05 | 2019-04-02 | 重庆理工大学 | 一种时栅直线位移传感器 |
| CN115404922A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-11-29 | 广东电网有限责任公司 | 一种负摩阻力测试方法、装置、电子设备及存储介质 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD229224A1 (de) * | 1984-11-26 | 1985-10-30 | Reichsbahn Forschungs U Entwic | Vorrichtung zum messen von lineargeschwindigkeiten |
| FR2894023B1 (fr) * | 2005-11-29 | 2008-02-22 | Electricfil Automotive Soc Par | Capteur magnetique de position pour un mobile ayant une course lineaire limitee |
| PL383440A1 (pl) | 2007-09-27 | 2009-03-30 | Czesław Nef | Elektroniczny przetwornik poziomu cieczy |
-
2011
- 2011-03-21 PL PL394282A patent/PL221326B1/pl unknown
-
2012
- 2012-02-24 EP EP12716703.9A patent/EP2712421B8/en active Active
- 2012-02-24 WO PCT/PL2012/000009 patent/WO2012128652A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2767796A1 (en) | 2013-01-28 | 2014-08-20 | Spinde Spólka z Ograniczona Odpowiedzialnóscia | Magnetic device to measure distance from ferromagnetic substrate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2012128652A1 (en) | 2012-09-27 |
| WO2012128652A4 (en) | 2012-12-20 |
| EP2712421B1 (en) | 2015-07-01 |
| PL221326B1 (pl) | 2016-03-31 |
| EP2712421A1 (en) | 2014-04-02 |
| EP2712421B8 (en) | 2015-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107110920B (zh) | 磁传感器及其制造方法以及使用该磁传感器的电流量检测器 | |
| JP4769324B2 (ja) | 直線変位センサ | |
| EP3141920B1 (en) | Magnetic detection device and method for producing same | |
| EP2438391B1 (en) | Temperature tolerant magnetic linear displacement sensor | |
| PL394282A1 (pl) | Magnetyczny czujnik do pomiaru przemieszczen | |
| US10218294B2 (en) | Bearing, in particular for a magnetic levitation assembly | |
| CN107532949B (zh) | 中空的机械部件和用于测量力或力矩的装置 | |
| CN104006915B (zh) | 一种大量程磁性液体微压差传感器 | |
| KR101949176B1 (ko) | 자기식 변위 센서 및 변위의 검출 방법 | |
| JP6503142B2 (ja) | 差動渦電流検知を用いた熱非感受性オープンループハングマス加速度計 | |
| Paliwal et al. | Fabrication and testing of a Hall effect based pressure sensor | |
| WO2021006727A1 (en) | Sensor equipped with at least one magnet and a diamagnetic plate levitating above said at least one magnet and method to measure a parameter of an object using such a sensor | |
| WO2000016117A1 (en) | Temperature control for permanent magnet system | |
| Wang et al. | Force balanced transducer based on electromagnetic lever with improved linearity | |
| Andò et al. | A novel inclinometer exploiting magnetic fluids and an IR readout strategy | |
| PL221991B1 (pl) | Magnetyczny czujnik do pomiaru odległości i grubości powłok | |
| Perigo et al. | Magnetic field and gradient standards using permanent magnets: Design considerations, construction and validation by nuclear magnetic resonance | |
| RU2559323C1 (ru) | Устройство для определения содержания феррита в материале | |
| JP2016133406A (ja) | 変位検出装置 | |
| RU187070U1 (ru) | Универсальная магнитоэлектрическая измерительная ячейка | |
| Kilani et al. | Effect of design geometry on the performance characteristics of linear variable differential transformers | |
| PL402584A1 (pl) | Magnetyczne urządzenie do pomiaru odległości i przemieszczenia od podłoża ferromagnetycznego | |
| RU2310813C2 (ru) | Индуктивный преобразователь перемещений | |
| JPWO2015194316A1 (ja) | 変位検出装置 | |
| RU85448U1 (ru) | Малогабаритный трансформаторный датчик линейных перемещений |