SU1226016A1

SU1226016A1 - Differential-transformer linear displacement transducer

Info

Publication number: SU1226016A1
Application number: SU843749614A
Authority: SU
Inventors: Сурен Акопович Манукян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса
Priority date: 1984-06-01
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1986-04-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных перемещений объектов. Цель изобретени - расширение диапазона измерений. Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений содержит Ш-образное основание, линейный магни- топровод, выполненный в виде пластины из магнитоупругого материала, защемленной в центре на среднем выступе основани и контактирующей с нат гом концами с крайними выступами этого основани , и два чувствительных элемента, выполненных в виде пары П-образных сердечников с размещенными на них обмотками возбуждени , включенными электрически согласно и последовательно , и обмотками считывани , включенными последовательно и встречно. Магнито- провод до установки на основание имеет изогнутую форму. При установке на основание в магнитопроводе возникают механические напр жени , вызывающие изменени значений магнитной проницаемости материала маг- нитопровода. Датчик жестко креп т основанием на контролируемом объекте таким образом , что сердечники размещаютс симметрично относительно выступа основани . В силу симметрии в начальном положении сигналы , поступающие с чувствительных элементов , оказываютс равными, а сигнал на выходе датчика, представл ющий разность указанных сигналов, равен нулю. При смещении объекта симметри расположени сердечников относительно выступа нарушаетс , и на выходе датчика по вл етс сигнал, пропорциональный перемещению объекта. 2 ил. (О o IsD О5The invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear movements of objects. The purpose of the invention is to expand the measurement range. Differential-transformer linear displacement sensor contains an W-shaped base, a linear magnet duct, made in the form of a plate of a magnetoelastic material clamped in the center on the middle protrusion of the base and in contact with a tension with the extreme ends of this base, and two sensitive elements made in the form of a pair of U-shaped cores with excitation windings placed on them, electrically connected according to and in series, and read windings connected in series and in trechno. The magnetic wire before installation on the base has a curved shape. When mounted on a base, mechanical stresses arise in the magnetic core, causing changes in the magnetic permeability of the magnetic core material. The sensor is rigidly fixed to the base on the monitored object in such a way that the cores are placed symmetrically with respect to the protrusion of the base. Due to the symmetry in the initial position, the signals from the sensing elements are equal, and the signal at the output of the sensor, which represents the difference between the indicated signals, is zero. When the object is displaced, the symmetry of the arrangement of the cores relative to the protrusion is broken, and a signal appears at the output of the sensor, which is proportional to the movement of the object. 2 Il. (O o IsD O5

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени линейных перемещений объектов.The invention relates to a measurement technique and can be used to measure linear movements of objects.

Цель изобретени - расширение диапазона измерений.The purpose of the invention is to expand the measurement range.

На фиг. 1 представлен датчик, общий вид; на фиг. 2 - магнитопровод датчика до размещени на его основании.FIG. 1 shows the sensor, a general view; in fig. 2 - sensor magnetic core before placing on its base.

Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений содержит Ш-образное основание 1 со средним выступом 2 и крайними выступами 3 и 4 и линейный магнитопровод 5, выполненный в виде пластины из магнитоупругого материала, защепленной в центре на выступе 2 основани 1 и концами контактирующей с нат гом с крайними выступами 3 и 4 основани 1. До размещени магнитопровода 5 на основании 1 он имеет изогнутую форму (фиг. 2). Вследствие деформации пластины магнитопровода 5, выполненного из магнитоупругого материала, при размещении на основании 1 в пластине возникают механические напр жени , вызывающие изменени значений магнитной проницаемости, а следовательно , и магнитного сопротивлени подлине магнитопровода 5. Над магнитопроводом 5 с посто нным зазором относительно него размещена пара чувствительных элементов, выполненных в виде П-образных сердечников 6 и 7, с размещенными на них обмотками 8 и 9 возбуждени , включенными электрически согласно и последовательно, и обмотками 10 и 11 считывани , включенными последовательно и встречно.Differential-transformer linear displacement sensor includes an W-shaped base 1 with a middle protrusion 2 and extreme projections 3 and 4 and a linear magnetic circuit 5, made in the form of a plate of magnetoelastic material, pinned in the center on the protrusion 2 of the base 1 and the ends in contact with tension with extreme protrusions 3 and 4 of the base 1. Before placing the magnetic core 5 on the base 1, it has a curved shape (Fig. 2). Due to the deformation of the plate of the magnetic circuit 5 made of a magnetoelastic material, when placed on the base 1, mechanical stresses arise in the plate, causing changes in the magnetic permeability values and, consequently, the magnetic resistance of the magnetic circuit 5. The magnetic field 5 with a constant gap relative to it is placed a pair sensitive elements, made in the form of U-shaped cores 6 and 7, with windings 8 and 9 of the excitation, switched on electrically in accordance with and after quently, and windings 10 and 11 are read in series and in opposition.

Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений работает следующим образом.Differential-transformer linear displacement sensor works as follows.

Основание 1 закрепл етс на контролируемом объекте (не показан) таким образом , что сердечники 6 и 7 чувствительных элементов в начальном положении располагаютс симметрично относительно среднего выступа 2 основани 1. Обмотки 8 и 9 возбуждени подключаютс к источнику напр жени переменного тока, а обмотки 10 и 11 считывани подключаютс к соответствующему измерительному или регистрирующему .прибору (источник тока и измери- тельный прибор не показаны).The base 1 is fixed on a controlled object (not shown) in such a way that the cores 6 and 7 of the sensing elements in the initial position are located symmetrically with respect to the middle protrusion 2 of the base 1. The windings 8 and 9 of the excitation are connected to the AC voltage source, and the windings 10 and 11, the readings are connected to the appropriate measuring or recording instrument (current source and measuring instrument not shown).

В исходном положении вследствие симметрии сигнал на выходе обмоток 10 и 11 считывани будет одинаковым, поэтому сигнал на входе измерительного прибора будет равен нулю. При смещении магнитопрово0 да 5 из начального положени в направлении X будут измен тьс величины взаимо« индуктивностей обмоток 8 и 10, 9 и 11 чувствительных элементов и величины сигналов на выходе обмоток 10 и 1 считывани .In the initial position, due to symmetry, the signal at the output of the windings 10 and 11 of the readout will be the same, therefore the signal at the input of the measuring device will be equal to zero. When the magnetic circuit 5 is displaced from the initial position in the X direction, the values of the mutual inductances of the windings 8 and 10, 9 and 11 of the sensing elements and the values of the signals at the output of the windings 10 and 1 of the readings will change.

Сигнал на выходе чувствительного элемента , под которым оказываетс участок магнитопровода 5 с меньщим магнитным сопротивлением , возрастает, на выходе другого чувствительного элемента - уменьщаетс . Разностный сигнал, поступающий на измери0 тельный прибор, пропорционален измер емому перемещению.The signal at the output of the sensing element, under which there is a section of the magnetic circuit 5 with a lower magnetic resistance, increases, at the output of another sensing element it decreases. The difference signal to the measuring instrument is proportional to the measured displacement.

Диапазон работы датчика определ етс лишь выбором длины магнитопровода 5 и может значительно превосходить диапазонThe range of operation of the sensor is determined only by the choice of the length of the magnetic circuit 5 and can significantly exceed the range

работы известного датчика. 5works of a famous sensor. five

Claims

. Invention Formula

Differential-transformer linear displacement sensor containing a linear magnetic core with a variable magnetic resistance along its length and made in the form of U-shaped cores with excitation and sensing windings placed on them, characterized in that, in order to extend the measurement range, it is equipped with -shaped base, and the linear magnetic core is made in the form of a plate of a magnetoelastic material clamped in the center on the middle ledge of this base — 0 NIN and the ends in contact with gom atom with its outermost protrusions.

AND

L

1

Compiled by L. Guskov

Editor N. TupitsTehred I. VeresKorrektor M. Maksimishinets

Order 1578 / 26Tirasb70Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries

113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5

Filia.lp PPP "Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

2