RU1772598C - Датчик линейных перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и имеет целью упрощение конструкции датчика линейных перемещений за счет выполнени  подвижного ферромагнитного сердечника 9 в виде П-образного элемента вместо элемента сложной 6 -образной формы, который невозможно выполнить неразъемным. Датчик содержит пр моугольную катушку 1 возбуждени  с пр моугольным окном 2 и две плоские, размещенные вплотную одна к другой измери- тельные катушки 3 и 4, включенные дифференциально. 8 окнах катушек 3 и 4 закреплены сердечники б и 7. Сердечник 9, св зываемый в процессе измерений с объектом контрол , установлен с возможностью перемещени  в окне 2 и охватывает своими выступами обе измерительные катушки 3 и 4. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейных перемещений объекта .

Известен трансформаторный датчик линейных перемещений, содержащий ферромагнитный  корь, магнитопровод П-образной формы с прот женными ветв ми , первичную обмотку, размещенную на основании магнитопровода, и две дифференциально включенные измерительные обмотки , размещенные на одной из ветвей магнитопровода. Его недостатки - низка  точность измерений, значительные габаритные размеры, большой разброс параметров .

Наиболее близким к изобретению  вл етс  датчик линейных перемещений, содержащий пр моугольную катушку возбуждени , охватывающий одну из сторон этой катущки ферромагнитный сердечник 6 -образной формы 1/1 размещенные в зазоре сердечника вплотную одна к другой в общей плоскости две измерительные катушки , соединенные дифференциально. Его недостатки - сложность конструкции, св занна  с тем, что подвижный сердечник имеет сложную д -образную форму и должен быть выполнен разъемным дл  изготовлени  узла датчика обмотка возбуждени  - сердечник, Требуютс  вспомогательные конструктивные элементы и дополнительные сборочные операции по выставлению дополнительного (в месте разъема) воздушного зазора и рабочего зазора в сердечнике.

Кроме того, взаимное расположение обмоток датчика требует вспомогательных элементов в конструкции и усложн ет изготовление обмоток датчика, а также то, что конфигурации измерительных обмоток в виде двойного треугольника с пересече«ием

(Л

С

vj

Nj

ю

СЛ О

со

проводников в центре обмоток усложн ет их изготовление, особенно изготовление многовитковых обмоток, что необходимо дл  получени  мощного выходного сигнала .

Цель изобретени  - упрощение конструкции датчика.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчике линейных перемещений, содержащем пр моугольную катушку возбуждени , установленный с возможностью перемещени  в окне этой катушки ферромагнитный сердечник и две размещенные вплотную одна к другой в общей плоскости две измерительные катушки, соединенные дифференциально, ферромагнитный сердечник выполнен П-образной формы и охва- тывает своими выступами обе измерительные катушки, эти катушки выполнены пр моугольной формы и размещены в той же плоскости, что и катушка возбуждени , а датчик снабжен двум  ферромагнитными пр моугольными стержн ми , которые закреплены в окнах соответствующих измерительных катушек.

На фиг. 1 представлен предлагаемый датчик линейных перемещений; на фиг. 2 дано сечение А-А на фиг. 1.

Пр моугольна  катушка 1 возбуждени  имеет внутреннее окно 2 пр моугольной формы. Пр моугольные измерительные катушки 3, 4 имеют внутренние окна 5, 6 пр моугольной формы, которые заполнены ферромагнитными пр моугольными стержн ми 7, 8. Катушки 3, 4 включены дифференциально . Катушки 1, 3, 4 имеют одинаковую толщину, соприкасаютс  между собой по толщине и размещены в одинаковых плоскост х . Основание сердечника 9 П-образной формы перемещаетс  в окне 2 катушки 1 в направлении,параллельном плоскости витков. Ветви сердечника 9 охватывают измерительные катушки.

Принцип действи  датчика основан на перераспределении потокосцеплени  между катушками 1, 3 и 1, 4 при перемещении сердечника 9. Под действием переменного входного сигнала в катушке 1 возникает переменное магнитное поле. Магнитный поток катушки 1 замыкаетс  через измерительные катушки 3. 4 с помощью стержней 7, 8 и сердечника 9. На выводах

катушек 3, 4 навод тс  ЭДС, амплитуды которых пропорциональны амплитудам потоков , пронизывающих соответствующие обмотки 3, 4. Амплитуда ЭДС на выходе

датчика равна нулю при нахождении сердечника 9 в среднем положении и максимальна при крайнем левом и правом положени х сердечника 9. Фазы ЭДС при крайних положени х сердечника 9 отличаютс  на 180°.

Благодар  стержн м 7, 8 сигнал на выходе датчика формируетс  в основном за счет потокосцеплени  между проводниками соприкасающихс  сторон катушек 1, 3 и 1.

4, что дает возможность расширить линейный участок статической характеристики датчика. Катушки 1, 3,4 могут быть изготовлены с применением обмоточного провода или печатным способом. В первом случа

каркас возбуждающей катушки делаете разьемным. Основание П-образного сердечника 9 устанавливаетс  во внутреннем окне каркаса возбуждающей катушки. Затем производитс  намотка витков возбуждающей катушки. Во втором случае катушки 1,3,4 представл ют единую модульную конструкцию из набора гибких печатных плат, на каждой из которых изготовлены все секции обмоток.

Датчик имеет простую конструкцию, пригодную дл  массового производства.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Датчик линейных перемещений, содержащий пр моугольную катушку возбуждени , установленный .с возможностью перемещени  в окне этой катушки ферромагнитный сердечник и две размещенные

   вплотную одна к другой в общей плоскости две измерительные катушки, соединенные дифференциально, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , ферромагнитный сердечник выполнен П-образным и охватывает своими выступами обе измерительные катушки, эти катушки выполнены пр моугольными и размещены в той же плоскости, что и катушка возбуждени , а датчик снабжен двум  ферромагнитными пр моугольными стержн ми, которые закреплены в окнах соответствующих измерительных катушек .

   Фиг. 1

   А-А