RU2073827C1

RU2073827C1 - Linear motion transducer

Info

Publication number: RU2073827C1
Application number: RU93044599A
Authority: RU
Inventors: Л.Б. Беленький; Б.К. Райков; Ю.Н. Секисов
Original assignee: Самарский филиал Института машиноведения им.А.А.Благонравова РАН
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1997-02-20

Abstract

FIELD: measuring equipment, can be used for measurement of translations of assemblies and mechanisms. SUBSTANCE: linear motion transducer has a current-conducting cylinder with a cut in generating line and a non-magnetic current- conducting screen. The novelty in the transducer is the fact that it uses an additional toroidal coil, current-conducting jumper passing through the hole of the toroidal coil, and the current-conducting cylinder has another cut diametrically opposite to the first one; the cuts do not reach one end of the cylinder, and the jumper connects the cylinder parts divided by the cuts. The toroidal coil leads serve as the transducer output. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, например поступательных перемещений узлов и механизмов. The invention relates to measuring technique and can be used to measure linear displacements, for example translational movements of nodes and mechanisms.

Известен преобразователь [1] выполненный в виде катушки, внутри которой помещен стальной сердечник. Known Converter [1] made in the form of a coil, inside of which is placed a steel core.

Недостатком этого преобразователя является зависимость магнитной проницаемости материала сердечника от температуры и напряжения питания, что приводит к изменению сопротивления и чувствительности преобразования и, следовательно, к дополнительной аддитивной и мультипликативной погрешности. The disadvantage of this converter is the dependence of the magnetic permeability of the core material on temperature and supply voltage, which leads to a change in the resistance and sensitivity of the conversion and, consequently, to an additional additive and multiplicative error.

Из известных преобразователей наиболее близким является преобразователь [2] Этот преобразователь содержит электропроводный цилиндр с разрезом по образующей и немагнитный электроприводный экран. Недостатком этого преобразователя является низкая точность измерения перемещения, обусловленная тем, что многовитковая катушка индуктивности содержит компоненты (каркас, витки, материал пропитки) с различными коэффициентами линейного расширения. Это различие вызывает при изменении температуры механическое перемещение компонентов друг относительно друга, а "сухое" трение компонентов в точках механических контактов создает условия для непредсказуемого изменения положения витков в пространстве при изменении температуры окружающей среды. Of the known converters, the closest is the converter [2] This converter contains an electrically conductive cylinder with a cut along the generatrix and a non-magnetic electric drive screen. The disadvantage of this converter is the low accuracy of displacement measurement, due to the fact that the multi-turn inductor contains components (frame, turns, impregnation material) with different linear expansion coefficients. This difference causes a mechanical movement of the components relative to each other when the temperature changes, and the "dry" friction of the components at the points of mechanical contacts creates the conditions for an unpredictable change in the position of the turns in space when the ambient temperature changes.

Цель изобретения повышение точности. The purpose of the invention is improving accuracy.

Поставленная цель достигается тем, что в известный преобразователь, содержащий электропроводный цилиндр с разрезом по образующей и немагнитный электроприводный экран, введены дополнительно тороидальная катушка, электропроводная перемычка, проходящая через отверстие тороидальной катушки, а в электропроводном цилиндре выполнен второй разрез, диаметрально противоположный первому, причем разрезы не доходят до одного конца цилиндра, а перемычка соединяет разделенные разрезами части цилиндра, выводы тороидальной катушки являются выводами преобразователя. This goal is achieved by the fact that an additional toroidal coil, an electrically conductive jumper passing through the hole of the toroidal coil are introduced into a known transducer containing an electrically conductive cylinder with a cut along the generatrix and a non-magnetic electric drive screen, and a second cut diametrically opposite to the first is made in the electrically conductive cylinder, and the cuts do not reach one end of the cylinder, and a jumper connects the cylinder parts separated by cuts, the outputs of the toroidal coil are the output E converter.

На чертеже 1 представлено схематическое изображение преобразователя (без защитного корпуса и подшипников). The drawing 1 shows a schematic representation of the Converter (without a protective housing and bearings).

Преобразователь линейных перемещений содержит электропроводный цилиндр 1 с разрезами 2 и 3 по образующей, немагнитный электропроводной экран 4, электропроводную перемычку 5 и тороидальную катушку 6. The linear displacement transducer comprises an electrically conductive cylinder 1 with cuts 2 and 3 along a generatrix, a non-magnetic electrically conductive screen 4, an electrically conductive jumper 5, and a toroidal coil 6.

Преобразователь работает следующим образом. The converter operates as follows.

При подключении преобразователя к электрической измерительной цепи в пространстве, окружающем электропроводной цилиндр 1, возникает электромагнитное поле. Это поле наводит вихревые токи в немагнитном электропроводном экране 4, связанном с объектом измерения, а индуктивность цилиндра 1 и, следовательно, тороидальной катушки 6 меняется в зависимости от глубины перекрытия экраном 4 той части поверхности цилиндра 1, в которой имеются разрезы. По отношению к прототипу в заявляемом преобразователе линейных перемещений точность повышена за счет того, что чувствительный к перемещениям элемент конструкции становится однокомпонентным с меньшей, чем у прототипа, и хорошо прогнозируемой температурной зависимостью, что облегчает ее последующую коррекцию. When the transducer is connected to an electrical measuring circuit in the space surrounding the electrically conductive cylinder 1, an electromagnetic field arises. This field induces eddy currents in a non-magnetic electrically conductive screen 4 connected to the measurement object, and the inductance of cylinder 1 and, therefore, of the toroidal coil 6 varies depending on the depth of overlap by the screen 4 of that part of the surface of the cylinder 1 in which there are cuts. Relative to the prototype in the inventive linear displacement transducer, the accuracy is increased due to the fact that the structurally sensitive element becomes one-component with less than the prototype and a well-predicted temperature dependence, which facilitates its subsequent correction.

Claims

A linear displacement transducer comprising an electrically conductive cylinder with a cut along the generatrix and a non-magnetic electrically conductive screen, characterized in that an additional toroidal coil is inserted into it, an electrically conductive jumper passing through the opening of the toroidal coil, and a second incision is made in the electrically conductive cylinder, diametrically opposite to the first, and the incisions do not reach one end of the cylinder, and a conductive jumper connects the cylinder parts separated by cuts, the outputs of the toroidal coil and are the outputs of the converter.