SU1012021A1 - Преобразователь линейного перемещени в электрический сигнал - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, содержащий П-образный магнит, один полюс которого снабжен неподвижным, магнитопррводом, подвижный магнитопровод , расположенный под неподвижным , в зазоре между подвижным и не-, подвижным магнитопроводами на диэлектрической пластине расположены магниточувствительные элементы, на внутренних поверхност х подвижного и неподвижного магнитопроводов выполнены зубцы, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точ ности преобразовател , ё нем зубцы на подвижном и неподвижном магнитопроводах расположены под углом 24 друг к другу, магниточувствительные ,элементы, расположенные в зазоре меж ду подвижным и неподвижным магнитопроводами , размещены с интервалом, равным Д (h- ctg4)/8, где h - шаг (Л зубцов. о IN9 Си Си Cxi СЯ Ld Ld Ud Фиг.1

Description

Изобретение относитс  к системам автоматического контрол  и преобразо вани  перемещений, а именно к преобразовател м линейного перемещени  в электрический сигнал. Известен магнитомодул ционный преобразователь перемещений, содержа щий магнитную систему, выполненную в виде двух зубчатых концентричных колец из посто нных магнитов с одинаковым числом зубцов треугольного профил , причем вершины зубцов обоих колец расположены один против другого , и магниторезистор, помещенный в зазоре между зубчатыми кольцами Т. Недостаток этого преобразовател  состоит в том, что выходной сигнал зависит от эксплуатационных факторов , что снижает точность измерени . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь линейного перемещени , содержащий магнитную систему из П-образного магнита, один из полюсов которого снабжен магнитопроводом с зубцами, и зубчатый подаижный магнитопровод, причем в зазо ре между подвижным и неподвижным маг нитопроводами расположены магниточувствительные элементы С2. Недостатком этого преобразовател   вл етс  чувствительность его к воздействию эксплуатационных факторов, в частности изменени  температуры, п тающего напр жени  и т.п. Эти воздей стви  измен ют крутизну преобразовани  что снижает точность и надежность из мерени  и ограничивает метрологические показатели. Цель изобретени  - повышение точности преобразовател  линейного перемещени . Поставленна  цель достигаетс  тем что в преобразователе линейного перемещени  в электрический сигнал, содержащий П-образный магнит, один полюс которого снабжен неподвижным магнитопроводом , подвижный магнитопровод , расположенный под неподвижным, в зазоре между подвижным и неподвижным магнитопроводами на диэлектрической пластине расположены магниточувствительнык элементы,на внутренних поверхност х подвижного и неподвижного магнитопровдов выполнены зубцы,на подвижном и неподвижном магнитопроводах расположены под углом 2 f друг к друг мЭгниточувствительные элементы, распо ложенные в зазоре между подвижным и неподвижным магнитопроводами. размеще ны с интервалом, равным Д (hCt) V)/8, где h - шаг .зубцов. i - На фиг. 1 изображена конструкци  преобразовател ; на фиг. 2 - зубцова часть зазора; на фиг. 3 электрическа  схема преобразовател ; на фиг. диаграммы изменени  сопротивлени  магниточувствительных элементов и выходных напр жений с преобразовател  от перемещени . Преобразователь состоит из П-образного магнита 1 (,фиг. 1) заканчивающимс  неподвижным зубчатым магнитопроводом 2, установленным над подвижным зубчатым магнйтопроводом 3. В зазоре меж-, ду магнитопроводами 2 и 3 установлена диэлектрическа  пластина k с укрепленными в ней вдоль напр жени  перемещени  магниточувствительными элементами МЧЭ (фиг. 2) из германиевого микропровода. Зубцы магнитопроводов 2 и 3 наклонены навстречу друг другу на одинаковый угол if относительно нормали к перемещению в зубцовом зазоре. Интервал между МЧЭ Д (h- )/8, где h - шаг зубцов. Электрически один конец первого МЧЭ 5 (.фиг. 3) подсоединен к одному из концов третьего магниточувствительного элемента 7, соединены также одинконец - МЧЭ 6 с одним из концов элемента 8. Несоединенные с МЧЭ 5 и 6 концы подсоединены к источнику отрицательного опорного напр жени , а МЧЭ 7 и 8 - к источнику положительного опорного напр жени . Выходной сигнал снимаетс  с точки соединени  МЧЭ между собой. Преобразователь работает следующим образом. Магнит 1 создает магнитное поле в магнитной цепи, состо щей из магнита 1, магнитопроводов 2 и 3, зазора между магнитопроводами и зазора между мa нитbм 1 и магнйтопроводом 3. Так как магнитна  проницаемость материала магнитопроводов высока , а зазор между магнитом 1 и магнйтопроводом 3 значительно меньше зазора между магнитопроводами 2 и 3, то основное вли ние на магнитный поток оказывает зазор между магнитопроводами 2 и 3. В этом зазоре формируютс  зоны повышенной проводимости ( на фиг. 2 они заштрихованы). Эти зоны соответствуют положению зубца неподвижного магнитопровода 2 над зубцами подвижного магнитопровода 3Магнитный поток, в этой зоне максимален . Пренебрега  вли нием потока с боковых граней зубцов магнитопроводов , можно считать, что магнитный поток, пронизывающий МЧЭ, пропорционален участку пересечени  его с зоной повышенной проводимости. При перемещений магнитопровода J площадь этого участка из : н етс , что приводит к изменению магнитного потока через МЧЭ, что в свою очередь вызывает изменение сопротивлени  МЧЭ. Закон изменени  сопротивлений МЧЭ от перемещени  магнитопровода 3 показан на фиг. 3. Изменение сопротив10 14 лений МЧЭ преобразуетс  в напр жение с помощью источника двухпол рного опорного напр жени  (фиг. 3 и делителей этого напр жени  на магнито- чувствительных элементах . Закон i изменени , напр жени  от перемещени  (фиг. k ) подобен закину изменени  сигналов с линейных индуктосинов и вращающихс  трансформатцров, но не требует детектировани  при амплитудном методе обработки сигнала |что значительно повышает быстродействие обработки и упрощает схену элект-4 ронного блока.

4-f

/|

г

(/1

и.

fut.4

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ, содержащий П-образный магнит, один полюс которого снабжен неподвижным, магнитопроводом, подвижный магнито провод, расположенный под неподвижным, в зазоре между подвижным и неподвижным магнитопроводами на диэлектрической пластине расположены магниточувствитёльные элементы, на внутренних поверхностях подвижного и неподвижного магнитопроводов выполнены зубцы, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в нем зубцы на подвижном и неподвижном магнитопроводах расположены под углом 2Ψ друг к другу, магниточувствительные элементы, расположенные в зазоре между подвижным и неподвижным магнитопроводами, размещены с интервалом, равным Δ= (h- 0194)/8, где h - шаг зубцов.