RU2816124C2 - Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью - Google Patents
Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816124C2 RU2816124C2 RU2022114728A RU2022114728A RU2816124C2 RU 2816124 C2 RU2816124 C2 RU 2816124C2 RU 2022114728 A RU2022114728 A RU 2022114728A RU 2022114728 A RU2022114728 A RU 2022114728A RU 2816124 C2 RU2816124 C2 RU 2816124C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductive coil
- amplifier
- signal
- rigidly fixed
- displacement sensor
- Prior art date
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract 2
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 4
- 230000010365 information processing Effects 0.000 abstract description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к измерительной технике. Для использования в области машиностроения, при диагностике точности геометрических параметров линейных перемещений. Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью содержит выполненный в виде цилиндра корпус и размещенной внутри него индуктивной катушки, с сердечником из ферромагнитной втулки цилиндрического типа, равной по высоте индуктивной катушке, закрытой снизу крышкой, согласно изобретению внутри ферромагнитной втулки жестко закреплен немагнитный щуп, поджимаемый распорной пружиной, установленной в опорные гнезда, жестко закрепленные на стержне и крышке, индуктивная катушка связана с колебательным контуром усилителя и передатчиком сигнала, соединенным с антенной и блоком питания с включателем, расположенными в верхней крышке корпуса, переданный сигнал принимается приемником, затем усиливается усилителем, далее передается дешифратору, аналого-цифровому преобразователю и компьютеру для обработки информации. Технический результат - возможность передачи данных по радиоканалу, снижение помех измеряемого сигнала, повышение чувствительности и надежности работы датчика за счет простого измерительного инструмента ферритового сердечника и индуктивной катушки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике. Для использования в области машиностроения, при диагностике точности геометрических параметров линейных перемещений.
Известен индуктивный датчик, содержащий катушку индуктивности и сердечник, устанавливаемые на взаимно перемещающиеся объекты, генератор переменного напряжения и электрическое сопротивление, два диода и конденсатор. Один из диодов соединен последовательно с катушкой, образуя первое плечо, другой диод соединен последовательно с электрическим сопротивлением, образуя второе плечо. Оба плеча соединены параллельно, образуя замкнутый контур. Диоды соединены в контуре последовательно-согласно. Первая точка соединения плеч контура подключена к первому выводу генератора, а вторая точка соединения плеч - к первому выводу конденсатора, второй вывод которого соединен со вторым выводом генератора. Выводы конденсатора являются выходом устройства. Электрическое сопротивление может быть выполнено в виде второй катушки индуктивности, идентичной первой катушке. Датчик дополнительно снабжен вторым сердечником, установленным внутри второй катушки с возможностью перемещения вдоль оси последней и фиксации. Сердечники могут быть выполнены соизмеримыми по длине с соответствующими катушками, первый сердечник снабжен тягой из неметаллического неферромагнитного материала, закрепленной на сердечнике со стороны второй катушки, а второй сердечник выполнен с продольным сквозным отверстием для прохода тяги. Первый или оба сердечника могут быть также выполнены наборными из нескольких параллельных оси катушек ферромагнитных стержней, скрепленных неметаллическим неферромагнитным материалом, а параллельно катушкам индуктивности могут быть подключены активные сопротивления (патент РФ 2221988, МПК 3G01B 7/24, опубл. 20.01.2004).
Недостатком изобретения является сложность конструкции датчика и схемы выделения его полезного сигнала, ограниченные эксплуатационные возможности прибора, необходимость дополнительного преобразования выходного сигнала для компьютерной регистрации и обработки результатов в процессе измерений.
Наиболее близким по технической сущности является Индуктивный датчик перемещения, состоящий из корпуса, в котором размещены магнитная катушка и информационные катушки, подключенные к источнику переменного тока, блок предварительного усиления, отличающийся тем, что магнитная катушка закреплена жестко в корпусе, справа и слева от нее через пластмассовые перегородки соосно с ней закреплены информационные катушки, внутри которых установлены два равных стержня, разделенные пружиной, один внутренний - закреплен жестко в перегородке, другой - подвижно в подшипнике скольжения и фланце с замком, к которому на резьбе крепится щуп, дополнительно в корпусе установлена блок-схема усилителя сигналов с информационных катушек, соединенная с разъемом вывода, закрепленным на фланце с замком (Патент RU 2727321 С1, МПК G01B 7/14, опубл. 7.21.2020 г.).
Недостатком прототипа является сложность конструкции устройства низкая чувствительность датчика и точность измерения, связанная с изменением зазора между стержнями.
Цель изобретения - повышение точности измерения, чувствительности при непрерывном диагностировании.
Поставленная цель достигается тем, что датчик диагностирования износа узлов трения, содержащий выполненный из немагнитного материала в виде цилиндра корпус, внутри которого размещена индуктивная катушка с сердечником из ферромагнитного материала в виде цилиндра содержащего щуп из немагнитного материала. Индуктивная катушка соединена с конденсатором, образуя колебательный контур чувствительной радиосхемы блока усиления, связанного с блоком, передающим сигнал на антенну. При передвижении щупа меняется индуктивность колебательного контура, следовательно и частота сигнала, Этот сигнал усиливается усилителем, передается в передатчик, а затем на антенну. Для приема сигнала используется радиоприемник с блоком поиска по частоте, который усиливает сигнал, дешифрирует его и передает в компьютер, где регистрируется отклонение частоты, характеризующей перемещение щупа.
На чертеже фиг. 1 изображен продольный разрез общего вида датчика перемещения, на фиг. 2 Схема приема сигнала с датчика. На чертеже фиг. 1 изображен продольный разрез общего вида датчика перемещения. Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью содержит выполненный в виде цилиндра корпус 1 и размещенной внутри него индуктивной катушки 14, с сердечником из ферромагнитной втулки 13 цилиндрического типа, равной по высоте с индуктивной катушкой 14, закрытой снизу крышкой 12, внутри которой жестко закреплен немагнитный щуп 11, поджимаемый толкающей пружиной 3, установленной в опорные гнезда 2, 4 жестко закрепленные на стержне 11 и крышке корпуса 5 соответственно, индуктивная катушка связана с колебательным контуром усилителя 10 и передатчиком сигнала 9, соединенного с антенной 7 и блоком питания 8 с включателем 6, расположенных в верхней крышке корпуса 5, переданный сигнал принимается приемником 15, затем усиливается усилителем 15, далее передается дешифратору 17, аналого-цифровому преобразователю 18 и компьютеру 19 для обработки информации.
Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью работает следующим образом, После установки щупа 11 индуктивной катушки 14 на объект измерения включается питание колебательного контура кнопкой 6. На конденсатор подается переменное напряжение 12 В. Конденсатор разряжается на магнитную катушку 14 при этом образуется магнитное поле в ферромагнитной втулки 13. Колебательный контур «катушка-конденсатор» генерирует колебательный процесс в цепи с частотой, зависящей от параметров катушки индуктивности 14, соответственно меняется ее индуктивность и частота колебательного процесса. Величина выходного сигнала меняется пропорционально передвижения ферромагнитной втулки 13 в катушке индуктивности 14. Колебательный контур связан с усилителем сигнала 10 и передатчиком 9 с антенной 7. Передающая антенна 7 излучает сигнал, а приемник 15 фиг. 2 усиливает 16 и дешифрирует 17 по частоте полученный сигнал передает его в аналого-цифровой преобразователь 18 и компьютер 19, где по программе происходит сравнение начального (исходного) сигнала и текущего в результате определяется величина передвижения щупа.
Предлагаемое изобретение позволяет передавать данные по радиоканалу снизить помехи измеряемого сигнала, за счет гармонического сигнала получаемого с колебательного контура, повысить чувствительность и надежность работы датчика применением простого измерительного инструмента ферритового сердечника и индуктивной катушки.
Claims (1)
- Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью, содержащий выполненный в виде цилиндра корпус и размещенной внутри него индуктивной катушки, с сердечником из ферромагнитной втулки цилиндрического типа, равной по высоте индуктивной катушке, закрытой снизу крышкой, отличающийся тем, что внутри ферромагнитной втулки жестко закреплен немагнитный щуп, поджимаемый распорной пружиной, установленной в опорные гнезда, жестко закрепленные на стержне и крышке, индуктивная катушка связана с колебательным контуром усилителя и передатчиком сигнала, соединенным с антенной и блоком питания с включателем, расположенными в верхней крышке корпуса, переданный сигнал принимается приемником, затем усиливается усилителем, далее передается дешифратору, аналого-цифровому преобразователю и компьютеру для обработки информации.
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022114728A RU2022114728A (ru) | 2023-11-30 |
RU2816124C2 true RU2816124C2 (ru) | 2024-03-26 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998048269A1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Booker James R | Apparatus and method of detecting loss of cross-sectional area of magnetic metallic strength members used in conductors such as aluminum conductor steel reinforced ('acsr') conductors |
KR101559099B1 (ko) * | 2014-03-28 | 2015-10-13 | 한국원자력연구원 | 고온 조사 시험용 lvdt 및 lvdt의 제조 방법 |
CN103968747B (zh) * | 2014-04-30 | 2017-10-13 | 京信通信技术(广州)有限公司 | 位移控制传感装置 |
RU2702684C1 (ru) * | 2016-02-22 | 2019-10-09 | Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Нутцфарцойге Гмбх | Способ и устройство для определения по меньшей мере одной характеристики катушки индуктивности, способ и устройство для определения положения исполнительного элемента и автомобиль |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998048269A1 (en) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Booker James R | Apparatus and method of detecting loss of cross-sectional area of magnetic metallic strength members used in conductors such as aluminum conductor steel reinforced ('acsr') conductors |
KR101559099B1 (ko) * | 2014-03-28 | 2015-10-13 | 한국원자력연구원 | 고온 조사 시험용 lvdt 및 lvdt의 제조 방법 |
CN103968747B (zh) * | 2014-04-30 | 2017-10-13 | 京信通信技术(广州)有限公司 | 位移控制传感装置 |
RU2702684C1 (ru) * | 2016-02-22 | 2019-10-09 | Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Нутцфарцойге Гмбх | Способ и устройство для определения по меньшей мере одной характеристики катушки индуктивности, способ и устройство для определения положения исполнительного элемента и автомобиль |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6192753B1 (en) | Inductive sensor for monitoring fluid level and displacement | |
US8018222B2 (en) | Electromagnetic field-based position sensor | |
KR100868011B1 (ko) | 포지션 센서 | |
US4667158A (en) | Linear position transducer and signal processor | |
US6777930B2 (en) | Sequentially non-destructive thickness measurement | |
US20160076913A1 (en) | Path Measurement Method for a Magnetic Sensor and Sensor | |
KR20140097296A (ko) | 와전류 기반 각도 센서 | |
RU2816124C2 (ru) | Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью | |
CN109187732A (zh) | 一种带提离距离测量的巴克豪森信号检测探头及测量方法 | |
AU2001287813A1 (en) | Displacement and force sensor | |
US5898298A (en) | Inductor/capacitor-based measuring system for a moving body | |
GB2035566A (en) | Thickness measuring apparatus | |
KR20170127564A (ko) | 위치 센서 | |
RU2727321C1 (ru) | Индуктивный датчик перемещения | |
RU2022114728A (ru) | Датчик перемещений с высокой разрешающей способностью | |
RU2221988C1 (ru) | Индуктивный датчик перемещений | |
JPH04232402A (ja) | 行程センサ | |
SU415693A1 (ru) | ||
SU1045181A1 (ru) | Устройство дл измерени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов | |
GB2533191A (en) | An eddy current sensor and a method of using an eddy current sensor | |
RU1781621C (ru) | Датчик параметров движени | |
RU2057283C1 (ru) | Устройство для измерения перемещений | |
JPH09269264A (ja) | 振動検知装置 | |
SU819668A1 (ru) | Устройство дл контрол электропро-ВОдНОСТи | |
SU1359654A1 (ru) | Индуктивно-емкостный преобразователь линейных перемещений |