RU1812420C

RU1812420C - Индуктивный датчик перемещений

Info

Publication number: RU1812420C
Authority: RU
Inventors: Игорь Николаевич Нестерук
Original assignee: Институт Спектроскопии Ан Ссср
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1993-04-30

Description

Из.обретение относитс к измерительной технике и может использоватьс дл измерени неэлектрических величин, в частности дл измерени линейных перемещений .:

Целью изобретени вл етс уменьшение иелинейностифункции преобразовани индуктивного датчика,

На фиг. 1 представлена функциональна схема индуктивного датчика перемещений; на. фиг. 2 - экспериментальные зависимости выходного тока I датчика от перемещени X кор . :

Индуктивный датчик перемещений содержит первую катушку индуктивности, образованную средним участком П-образного сердечника 1 и размещенной на нем обмоткой 2, пластинчатый корь 3, установленный у свободных торцов 4 и. 5 боковых участков

сердечника 1 с возможностью перемещени в направлении изменени зазора между корем 3 и упом нутыми торцами 4 и 5 боковых участков сердечника 1, вторую катушку индуктивности, образованную соответствующей обмоткой 6, намотанной на диэлектрический каркас 7, расположенный между боковыми участками сердечника 1 у их свободных концов так, что оси обмоток 2 и 6 обеих катушек параллельны, источник 8 синусоидального напр жени , измеритель 9 тока, усилитель 10 и трансформатор 11. Обмотки 2 и 6 обеих катушек индуктивности включены согласно, причем начало обмотки 6 подключено к инвертирующему входу 12 усилител 10, а конец этой обмотки 6-кего неинвертирующему входу 13. Выход 14 усилител 10 подключен к началу первичной обмотки 15 трансформатора

00

ю

-N

го о

11. Его вторична обмотка 16 включена в цепь источника 8 напр жени последовательно с обмоткой 2 первой катушки индук- тивности, причем конец обмотки 16 соединен с концом обмотки 2.

Датчик работает следующим образом.

При удалении кор 3 от торцов А и 5 боковых участков сердечника 1 магнитный поток Ф1 уменьшаетс , что приводит к уменьшению величины индуктивности первой катушки. Одновременно растет магнитна разность потенциалов между свободными концами боковых участков сердечника 1, что приводит к увеличению магнитного потока Ф2, который наводит ЭДС во второй катушке. Эта ЭДС, преобразованна усилителем 10 и трансформатором 11, компенсирует ЭДС самоиндукции первой катушки, что эквивалентно уменьшению величины индуктивности этой катушки. Уменьшение величины индуктивности первой катушки приводит к увеличению тока I в ее цепи, который регистрируетс измерителем 9 тока. Таким образом, показани измерител 9 тока отображают перемещение X кор 3.

- Компенсаци величины индуктивности первой катушки путем компенсации ЭДС самоиндукции этой катушки позволила более , чем на пор док снизить нелинейность функции преобразовани (см. фиг. 2), Крива I отражает зависимость тока в обмотке 2 первой катушки от перемещени кор 3 без компенсации, а кривые I, ill и IV - при наличии компенсации. При этом, в зависимости от коэффициента передачи цепи: обмотка1 6 второй катушки - усилитель 10 - трансформатор 11, крива III отражает недостаточность компенсации, крива IV - ее избыточность, а крива II - наилучшее приближение к линейной зависимости. Фо. рмулаизобретени.

Индуктивный датчик перемещений, содержащий магнитопровод щий П-образный сердечник, размещенный у свободных торцов боковых его участков пластинчатый корь, установленный с возможностью перемещени в направлении изменени зазора между ним и свободными торцами боковых участков сердечника, намотанную на средний участок сердечника обмотку, образующую с ним первую катушку индуктивности , и подключенные к ней источник

синусоидального напр жени и измеритель

тока, соединенные последовательно, о т л ич а ю щ и и с тем, что, с целью уменьшени

нелинейности функции преобразовани

датчика перемещений, он снабжен второй катушкой индуктивности, образованной второй обмоткой, размещенной на диэлектрическом каркасе, расположенном между боковыми участками сердечника у свободных его концов так, что оси обеих катушек параллельны, а также усилителем и трансформатором , обмотки обеих .катушек включены согласно, начало обмотки второй катушки подключено к инвертирующему

ЕЗХОДУ усилител , а конец - к неинвертирующему , первична обмотка трансформатора своим началом подсоединена к выходу усилител и концом заземлена, а вторична включена в цепь источника синусоидального напр жени последовательно с обмоткой первой катушки индуктивности и своим концом подсоединена к концу обмотки второй катушки индуктивности.

Редактор

Составитель В.Богородский

Техред М.МоргенталКорректор С.Юско