RU2605641C1 - Индукционный датчик линейных перемещений - Google Patents
Индукционный датчик линейных перемещений Download PDFInfo
- Publication number
- RU2605641C1 RU2605641C1 RU2015126370/28A RU2015126370A RU2605641C1 RU 2605641 C1 RU2605641 C1 RU 2605641C1 RU 2015126370/28 A RU2015126370/28 A RU 2015126370/28A RU 2015126370 A RU2015126370 A RU 2015126370A RU 2605641 C1 RU2605641 C1 RU 2605641C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- coil
- rod
- tube
- linear displacement
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
- G01B7/14—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- 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
- G01D5/20—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature
- G01D5/22—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 by varying inductance, e.g. by a movable armature differentially influencing two coils
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использован, в частности, в системе управления электрогидравлических и электромеханических приводов летательных аппаратов, где требуется информация о перемещениях исполнительных звеньев. Технический результат: снижение температурной погрешности и повышение симметричности выходной характеристики датчика. Сущность: датчик содержит: корпус, трубку, катушку на каркасе из немагнитного материала, подвижный сердечник, выполненный из магнитомягкого материала, который соединен механически с контролируемым объектом посредством немагнитного штока. Катушка содержит две ступенчатые измерительные обмотки и обмотку возбуждения, выполненную проводом по всей длине рабочего хода датчика. Шток и трубка датчика, находящиеся во внутреннем пространстве катушки датчика, выполнены из титановых сплавов ВТ3-1 или ВТ5-1. 1 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, в системе управления электрогидравлических и электромеханических приводов летательных аппаратов, где требуется информация о перемещениях исполнительных звеньев.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению, прототипом, является индукционный датчик линейного перемещения со стальным немагнитным штоком (см. Патент RU 2367901 C1).
Недостатком известного устройства является температурная погрешность и несимметрия выходной характеристики. Это происходит вследствие того, что под воздействием электромагнитного поля, создаваемого обмоткой возбуждения, в немагнитном стальном штоке, который соединяет сердечник с контролируемым объектом, возникают вихревые токи. Эти вихревые токи создают намагничивающую силу, которая работает в противофазе к намагничивающей силе обмотки возбуждения датчика. При этом суммарная намагничивающая сила обмотки возбуждения в пространстве, занимаемом стальным немагнитным штоком, существенно снижается, что вызывает несимметрию выходной характеристики датчика.
Технической задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается применением титановых сплавов ВТ3-1 и ВТ5-1 для изготовления деталей, находящихся во внутреннем пространстве катушки (шток и трубка).
Так как величина вихревых токов, наводимых в немагнитном стальном штоке, соединяющем сердечник с контролируемым объектом, и немагнитной стальной трубке обратно пропорциональна сопротивлению короткозамкнутого витка, то уменьшить величину вихревых токов можно увеличивая сопротивление короткозамкнутого витка. Так как удельное электрическое сопротивление титана выше, чем у железа, более чем в четыре раза, то применение титановых сплавов вместо стали для изготовления деталей, находящихся во внутреннем пространстве катушки (шток и трубка), существенно снижает величину вихревых токов, наводимых в этих деталях магнитным полем катушки возбуждения. Кроме того, легирование некоторых титановых сплавов (в частности ВТ3-1, ВТ5-1) алюминием дополнительно увеличивает электрическое сопротивление и уменьшает зависимость электрического сопротивления от изменения температуры.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунком 1.
Индукционный датчик линейных перемещений содержит корпус 1, который совместно с трубкой 3 из титанового сплава обеспечивает защиту катушки 2 от воздействия рабочей жидкости, используемой в комплектуемых агрегатах. Внутри катушки находится подвижный сердечник 4, выполненный из магнитомягкого материала, который соединен механически с контролируемым объектом при помощи штока 5 из титанового сплава.
Катушка состоит из обмотки возбуждения и двух сигнальных обмоток.
Обмотка возбуждения наматывается на каркас 6 из немагнитного материала, намотка производится равномерно по всей длине каркаса 6.
Измерительные обмотки расположены таким образом, чтобы при расположении сердечника в центре катушки напряжения на обоих измерительных обмотках были равны, а при смещении сердечника от среднего положения выходные напряжения изменялись пропорционально, на одной увеличиваться, а на другой уменьшаться.
Датчик работает следующим образом.
На обмотку возбуждения подается напряжение питания переменного тока Uпит, по ней начинает протекать переменный ток, который создает магнитный поток. Сердечник 4 усиливает магнитный поток, создаваемый в обмотке возбуждения, и концентрирует его в пространстве вокруг сердечника 4. При нулевом положении сердечника, наводимые в измерительных обмотках токи равны по значению, но противоположны по фазе. При перемещении подвижной части из нулевого положения равновесие нарушается - выходное напряжение одной измерительной обмотки датчика уменьшается, другой - увеличивается.
Применение титановых сплавов вместо стали для изготовления деталей, находящихся во внутреннем пространстве катушки датчика (шток и трубка), снижает температурную погрешность и повышает симметричность выходной характеристики датчика. Применение титановых сплавов марок ВТ3-1 и ВТ5-1 для изготовления деталей, находящихся во внутреннем пространстве катушки датчика (шток и трубка), обусловлено тем, что в этих сплавах в качестве легирующего элемента используется алюминий массовой долей более 4%, что существенно снижает зависимость электрического сопротивления от изменения температуры.
Описанное устройство, испытанное в лабораторных и промышленных условиях, обеспечивало требуемые характеристики в широком температурном диапазоне окружающей среды.
Claims (1)
- Индукционный датчик линейных перемещений содержит корпус, трубку, катушку на каркасе из немагнитного материала, подвижный сердечник, выполненный из магнитомягкого материала, который соединен механически с контролируемым объектом посредством немагнитного штока, две ступенчатые измерительные обмотки, обмотку возбуждения, выполненную проводом по всей длине рабочего хода датчика, отличающийся тем, что шток и трубка датчика, находящиеся во внутреннем пространстве катушки датчика, выполнены из титановых сплавов ВТ3-1 или ВТ5-1, что привело к снижению температурной погрешности и повышению симметричности выходной характеристики.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126370/28A RU2605641C1 (ru) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Индукционный датчик линейных перемещений |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015126370/28A RU2605641C1 (ru) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Индукционный датчик линейных перемещений |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2605641C1 true RU2605641C1 (ru) | 2016-12-27 |
Family
ID=57793600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015126370/28A RU2605641C1 (ru) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | Индукционный датчик линейных перемещений |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2605641C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118500450A (zh) * | 2024-07-19 | 2024-08-16 | 临沂高新区鸿图电子有限公司 | 用于直线位移测量的行程传感器 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1232931A1 (ru) * | 1984-12-17 | 1986-05-23 | Ордена Ленина Производственное Энергетическое Объединение "Донбассэнерго" | Трансформаторный датчик линейных перемещений |
US5010298A (en) * | 1988-10-27 | 1991-04-23 | Macome Corporation | Variable inductance displacement measuring device with slidable metal sleeve and ferrite bead core |
RU2367901C1 (ru) * | 2007-12-10 | 2009-09-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" - ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Индукционный датчик линейных перемещений |
RU2480709C2 (ru) * | 2011-06-08 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" (ОАО "ПМЗ ВОСХОД") | Индукционный датчик линейных перемещений |
US8542008B2 (en) * | 2006-10-05 | 2013-09-24 | Shinko Electric Co., Ltd. | Displacement sensor |
CN104465044A (zh) * | 2013-09-17 | 2015-03-25 | 精量电子(深圳)有限公司 | 线性可变差动变压器及其绕制方法 |
-
2015
- 2015-07-01 RU RU2015126370/28A patent/RU2605641C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1232931A1 (ru) * | 1984-12-17 | 1986-05-23 | Ордена Ленина Производственное Энергетическое Объединение "Донбассэнерго" | Трансформаторный датчик линейных перемещений |
US5010298A (en) * | 1988-10-27 | 1991-04-23 | Macome Corporation | Variable inductance displacement measuring device with slidable metal sleeve and ferrite bead core |
US8542008B2 (en) * | 2006-10-05 | 2013-09-24 | Shinko Electric Co., Ltd. | Displacement sensor |
RU2367901C1 (ru) * | 2007-12-10 | 2009-09-20 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" - ОАО "ПМЗ ВОСХОД" | Индукционный датчик линейных перемещений |
RU2480709C2 (ru) * | 2011-06-08 | 2013-04-27 | Открытое акционерное общество "Павловский машиностроительный завод ВОСХОД" (ОАО "ПМЗ ВОСХОД") | Индукционный датчик линейных перемещений |
CN104465044A (zh) * | 2013-09-17 | 2015-03-25 | 精量电子(深圳)有限公司 | 线性可变差动变压器及其绕制方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118500450A (zh) * | 2024-07-19 | 2024-08-16 | 临沂高新区鸿图电子有限公司 | 用于直线位移测量的行程传感器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6364092B2 (ja) | リニアアクチュエータにおける誘導位置センシング | |
AU2015200452B2 (en) | Nuclear magnetic flowmeter and method for operating a nuclear magnetic flowmeter | |
JP2011521252A (ja) | 永久又は可変交番磁場循環センサ及び前記センサを使用する電流センサ | |
US20150354991A1 (en) | Coil arrangement having two coils | |
RU2605641C1 (ru) | Индукционный датчик линейных перемещений | |
CN101772707B (zh) | 用于测量在电导体中流动的电流的装置和方法 | |
Félix et al. | Analysis of a ferrofluid core LVDT displacement sensor | |
Li et al. | Novel bidirectional linear actuator for electrohydraulic valves | |
CN102269734A (zh) | 铁磁性缆索金属截面积损失检测方法及其装置 | |
US3173119A (en) | Method of making and adjusting transducer | |
RU2367901C1 (ru) | Индукционный датчик линейных перемещений | |
RU2480709C2 (ru) | Индукционный датчик линейных перемещений | |
US10018656B2 (en) | Device, arrangement, and method for measuring a current intensity in a primary conductor through which current flows | |
JP6934740B2 (ja) | 磁化測定方法 | |
JP6155715B2 (ja) | 変位センサ | |
Kluszczyński et al. | MR multi disc clutches-construction, parameters and field model | |
CN112534291A (zh) | 具有电流测量互感器的电流测量互感器装置和用于校准电流测量互感器的方法 | |
Reinholz et al. | Design and validation of a variable reluctance differential solenoid transducer with an ironless stator | |
RU2589945C1 (ru) | Индукционный датчик линейных перемещений | |
RU85448U1 (ru) | Малогабаритный трансформаторный датчик линейных перемещений | |
US2469005A (en) | Magnetostrictive conditionresponsive apparatus | |
RU2816442C1 (ru) | Электромагнитная система | |
SU916170A1 (ru) | Индукционный датчик i | |
RU2485439C2 (ru) | Индуктивный датчик линейного перемещения | |
El Fezzani | Finite element analysis of a linear actuator used for biomedical application Comparison with Matlab and position sensor |