SU1401254A1 - Electromagnetic linear displacement transducer - Google Patents
Electromagnetic linear displacement transducer Download PDFInfo
- Publication number
- SU1401254A1 SU1401254A1 SU864104103A SU4104103A SU1401254A1 SU 1401254 A1 SU1401254 A1 SU 1401254A1 SU 864104103 A SU864104103 A SU 864104103A SU 4104103 A SU4104103 A SU 4104103A SU 1401254 A1 SU1401254 A1 SU 1401254A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- winding
- converter
- mos transistor
- ring
- electrically conductive
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к измерительной технике, Пель - повысить чувствительность и точность электромагнитного преобразовател линейных перемещений за счет регулировки степени экранирующего вли ни кор на его измерительную обмотку и обеспечени температурной коррекции его характеристики преобразовани . Обмотка 4 возбуждени и измерительна обмотка 3 преобразовател размещены в полости разъемного корпуса, состо щего из двух соединенных торцами и расположенных соосно ферромагнитной и элекшТЕЛЬ еричувагпепе его и тека ости оек# S7J тропроводной частей. Якорь тгреобразо- вател также состоит из соединенных торцами ферромагнитного 9 и электропроводного 10 стержней. Между обмотками 3 и 4 установлено разрезное электропроводное кольцо 6, в разрезе которого размещен бескорпусный МОП-транзистор 8, сток и исток которого электрически присоединены к стенкам разреза в кольце. С помощью вторичного блока преобразовател , присоединенного к выводам обмоток 3 и 4 преобразовател и затвору МОП-транзистора и: содержащего микро ЭВМ, АЦП и коммутатор, обеспечиваетс работа преобразовател в двух режимах - градуировочном, когда с помощью коммутатора и МОП-транзи стора соедин ютс стенки кольца и обмотка 3 экранируетс от обмотки 4, вследствие чего преобразователь становитс нечувствительным к положению его кор , формируетс корректирующа поправка, а также в измерительном режиме, когда экранирующее кольцо 6 размыкаетс и осуществл етс измерение ЭДС на обмотке 3, завис щее от положени кор преобразовател , 2 ил. с (Л to ел 4The invention relates to a measurement technique. Pel increases the sensitivity and accuracy of an electromagnetic linear displacement transducer by adjusting the degree of shielding influence of the core on its measuring winding and providing temperature correction of its conversion characteristics. The excitation winding 4 and measuring winding 3 of the transducer are placed in the cavity of a split housing consisting of two end-connected and coaxially ferromagnetic and electric erschivators and conductive parts of the conductive part # S7J. The armature of the transducer also consists of ferromagnetic 9 and electrically conducting 10 rods connected by ends. Between the windings 3 and 4 there is a split electrically conducting ring 6, in the section of which an in-case MOS transistor 8 is located, the drain and source of which are electrically connected to the walls of the section in the ring. Using a secondary converter unit connected to the terminals of windings 3 and 4 of the converter and the gate of the MOS transistor and: containing a microcomputer, ADC and a switch, the converter is operated in two modes - calibration, when using the switch and the MOS transistor connect the walls the rings and the winding 3 are shielded from the winding 4, as a result of which the converter becomes insensitive to the position of its core, a correction correction is formed, as well as in the measurement mode, when the shielding ring 6 is EMF is measured and measured on winding 3, depending on the position of the converter core, 2 sludge. with (L to ate 4
Description
Изобретение относитс к измерителной технике и может быть использовано дл контрол позиционировани подвижных объектов.The invention relates to a measuring technique and can be used to control the positioning of moving objects.
Целью изобретени вл етс повы- шенне чувствительности и точности электромагнитного преобразовател путем регулировки степени экранирующего вли ни кор на обмотку и учета тем- пературной и временной нестабильности его характеристики преобразовани The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of the electromagnetic converter by adjusting the degree of shielding effect of the core on the winding and taking into account the temperature and temporal instability of its conversion characteristics.
На фиг, показана конструкци электромагнитного преобразовател линейного перемещени ; на фиг.2 - схе- ма подключени к вторичному блоку измерени и преобразовани выходного сигнала преобразовател .FIG. 2 shows the design of an electromagnetic linear displacement transducer; Fig. 2 is a circuit for connecting to the secondary unit for measuring and converting the output signal of the converter.
Преобразователь содержит полый цилиндрический корпус, вьтолненный разъемным по длине из двух частей 1 и 2. Часть 1 вьтолнена из ферромагнитного материала, а часть 2 - из электропроводного диамагнитного материа- ла.The transducer contains a hollow cylindrical case, which is made split in length from two parts 1 and 2. Part 1 is made of ferromagnetic material, and part 2 is made of electrically conductive diamagnetic material.
Во внутренней полости частей 1 и 2 корпуса установлены соосно соле- ноидна измерительна обмотка 3 и обмотка 4 возбуждени . Дл предохране- ни обмоток 3 и 4 от повреждени предназначен изол ционный каркас 5. Обмотки 3 и 4 имеют общую точку соединени , котора подключена к общей точке преобразовател . Между обмотка- ми 3 и 4 установлено разрезное электропроводное кольцо 6 с разрезом 7, в котором размещен МОП-транзистор 8. Его сток и исток электрически соединены со стенками кольца 6 в зоне его разреза. Затвор транзистора 8 предназначен дл подачи на него сигнала управлени . В полости обмоток 3 и 4 на оси преобразовател установлен с возможностью перемещени корь, вы- полненный в виде соединенных торцами ферромагнитного стержн Р и электропроводного диамагнитного стержн 10. Свободный торец ферромагнитного стержн 9 предназначен дл св зи с объектом контрол . Свободный торец электропроводного стержн 10 и электропроводна часть 2 корпуса скреплены между собой, например, с помощью электропроводного диска, образующего днище корпуса. К свободному выводу обмотки 4 возбуждени подключен одним вьшодом балластный резистор 11,другой вывод которого предназначен дп In the internal cavity of parts 1 and 2 of the housing, coaxially solenoid measuring winding 3 and excitation winding 4 are installed. To protect the windings 3 and 4 from damage, an insulating frame 5 is designed. The windings 3 and 4 have a common connection point, which is connected to a common point of the converter. Between the windings 3 and 4 there is a split electrically conducting ring 6 with a cut 7, in which the MOS transistor 8 is placed. Its drain and source are electrically connected to the walls of the ring 6 in the zone of its cut. The gate of transistor 8 is designed to provide a control signal to it. In the cavity of the windings 3 and 4 on the axis of the converter is installed with the ability to move measles, made in the form of connected by the ends of a ferromagnetic rod P and an electrically conductive diamagnetic rod 10. The free end of the ferromagnetic rod 9 is intended for communication with the control object. The free end of the electrically conductive rod 10 and the electrically conductive part 2 of the body are bonded to each other, for example, using an electrically conductive disk forming the bottom of the body. To the free output of the excitation winding 4 a ballast resistor 11 is connected to one end, the other output of which is intended dp
5five
Ю YU
20 520 5
30 -з 40 з 30-s 40 s
00
подключени источника питани переменного тока (не показан). При выполнении измерений к противоположным выводам обмотки 4 возбуждени и измерительной обмотки 3, а также к затвору транзистора 8 подключают вторичный измерительный блок 12, включающий в себ микро-ЭВМ 13 с информационным входом 14 и двум управл ющими выходами 15 и 16. К информационному входу 14 подключен выходом ана- лого-цифровой преобразователь (А1Щ) 17, к входу которого подключен двух- входовой коммутатор 18, вьтолненный в виде пары соединенных выходами управл ю1цих электронных ключей 19 и 20, управл емые входы которых соединены с управл клцими выходами 15 и 16 микро-ЭВМ 13. Вход, ключа 19 соединен с началом обмотки 4 возбуждени , а вход ключа 20 - с концевым вьшодом измерительной обмотки 3. К затвору МОП-транзистора 8 подключен управл ющий вход ключа I9. Iconnect an AC power source (not shown). When performing measurements, a secondary measuring unit 12 is connected to the opposite leads of the excitation winding 4 and the measuring winding 3, as well as to the gate of transistor 8, which includes a micro-computer 13 with information input 14 and two control outputs 15 and 16. To information input 14 connected to the output of an analog-to-digital converter (A1SCH) 17, to the input of which is connected a two-input switch 18, implemented as a pair of controllable electronic switches 19 and 20 connected by outputs, controlled inputs of which are connected to The terminals 15 and 16 of the microcomputer 13 are connected. The input key 19 is connected to the start of the excitation winding 4, and the key input 20 is connected to the terminal end of the measuring winding 3. The control input of the key I9 is connected to the gate of the MOS transistor 8. I
Электромагнитный преобразовательElectromagnetic converter
линейного перемещени работает в два такта. Первый такт - градуировоч- ный, а второй - измерительный. Управление работой преобразовател (переключение из градуировочного режима в измерительньй) выполн етс автоматически с помощью микро-ЭВМ 13. В градуировочном режиме на выходе 16 микро-ЭВМ 13 формируетс сигнал высокого уровн , а на выходе 15 сигнал низкого уровн . Это вызывает замыкание электронного ключа 19 и щунтиро- вание электродов сток-исток МОП-транзистора 8. Ключ 20 при этом разомкнут и поэтому к информационному входу 14 микро-ЭВМ 13 подключена через АЦП 17 только обмотка 4 возбуждени преобразовател . При этом стенки электропроводного -кольца 6 в зоне разреза 7 замкнуты МОП-транзистором 8 и оно поэтому представл ет собой в градуировочном режиме короткозамкнутый виток , экранирующий обмотку 4 возбуждени от электропроводной части 2 корпуса и электропроводного стержн 10 кор . Положение кор при этом не вли ет на величину полного индуктивного сопротивлени обмотки 4. Это сопротивление , однако, зависит от температурной нестабильности магнитной проницаемости материалов корпуса и кор . Допустимо считать,что эти параlinear motion works in two clocks. The first step is the calibration, and the second is the measuring one. The converter operation control (switching from the calibration mode to the measurement mode) is performed automatically by the microcomputer 13. In the calibration mode, a high level signal is output at the output 16 of the microcomputer 13, and a low level signal is output at the output 15. This causes the electronic key 19 to be closed and the drain-source of the MOS transistor 8 to be shunted. The key 20 is open and therefore only the excitation winding 4 of the converter is connected to the information input 14 of the micro-computer 13 via the ADC 17. In this case, the walls of the electrically conductive ring 6 in the section section 7 are closed by a MOS transistor 8 and it therefore represents a short-circuited coil in the calibration mode, shielding the excitation winding 4 from the electrically conductive part 2 of the housing and the electrically conductive rod 10 cor. The position of the core does not affect the total inductive resistance of the winding 4. This resistance, however, depends on the temperature instability of the magnetic permeability of the materials of the housing and the core. It is acceptable to assume that these pairs
метры одинаково вли ют на обмотку 4 воз- j6y AeHHH и измерительную обмотку 3. Поэтому величина ЭДС на обмотке 4 воз-, буждени при замкнутом электропровод- ном кольце 6, преобразуема с помощью АЦП 17 в цифровой эквивалент на входе 14 микро-ЭВМ 13, однозначно характеризует температурное изменение характеристики преобразовани электромагнитного преобразовател перемещени в момент измерений, соответствующий начальным (эталонным) услови м . По величине этой ЭДС микро-ЭВМ вычисл ет действительные параметры характеристики преобразовани и заполн ет их,The meters equally affect the winding 4 of the j6y AeHHH and the measuring winding 3. Therefore, the EMF value on the winding 4 of the excitation with the closed electrically conductive ring 6 is converted by the ADC 17 to the digital equivalent at the input 14 of the micro-computer 13, unambiguously characterizes the temperature change in the conversion characteristic of the electromagnetic displacement transducer at the time of measurement, corresponding to the initial (reference) conditions. By the magnitude of this EMF, the micro-computer calculates the actual parameters of the conversion characteristic and fills them,
В измерительном такте на управл ющем выходе 15 микро-ЭВМ 13 формируетс сигнал высокого уровн , а на вы- ходе 16 - сигнал низкого уровн . При этом ключ 19 и МОП-транзистор 8 переход т в разомкнутое состо ние, а ключ 18 - в замкнутое. В результате на вход А1Щ 17 подключаетс измери- тельна обмотка 3 преобразовател , а обмотка 4 возбуждени отключаетс , Разрезное кольцо 6 с разомкнутыми МОП-транзистором 8 стенками в зоне разреза перестает оказывать экранирую щее вли ние на работу преобразовател , В результате сигнал измерительной обмотки 4 начинает зависеть от осевого положени стержней 9 и 10 и части 2 корпуса, т.е, от перемеще- ни объекта контрол .In the measuring cycle, at the control output 15 of the microcomputer 13, a high level signal is generated, and at output 16, a low level signal. In this case, the key 19 and the MOS transistor 8 are switched to the open state, and the key 18 is closed. As a result, the measuring winding 3 of the converter is connected to the input of A1SCh 17, and the excitation winding 4 is turned off, the Split ring 6 with open MOS transistor 8 walls in the section of the section ceases to have a shielding effect on the operation of the converter, As a result, the signal of the measuring winding 4 starts depend on the axial position of the rods 9 and 10 and part 2 of the body, i.e., on the displacement of the control object.
Действительно, при перемещении объекта контрол в направлении х измен етс положение ферромагнитного стержн 9, электропроводного стержн 10 и электропроводной части 2 корпуса относительно измерительной обмотки 3, Это приводит к изменению степени экранировани измерительной обмотки 3 и эквивалентной магнитной проводимости на пути магнитного потока, создаваемого обмоткой 4 возбуждени и пересекающего витки измерительной обмотки 3, Вследствие этого происходит изменение величины ЭДС, индуктируемой в Indeed, when the test object moves in the x direction, the position of the ferromagnetic rod 9, the electrically conductive rod 10 and the electrically conductive part 2 of the housing relative to the measuring winding 3 changes. This leads to a change in the degree of shielding of the measuring winding 3 and the equivalent magnetic conductivity in the magnetic flux path generated by the winding 4 excitation and crossing the coils of the measuring winding 3, As a result, there is a change in the value of the emf induced in
измерительной обмотке 3, приблизително пропорционально величине перемещени . Точное значение величины контролируемого перемещени вычисл етс по градуировочной характеристике преобразовател , хран щейс в пам ти микро-ЭВМ 13 и скорректированной с учетом результатов градуировочного такта работы преобразовател .measuring winding 3, approximately proportional to the magnitude of the displacement. The exact value of the controlled displacement is calculated from the calibration characteristic of the converter stored in the microcomputer memory 13 and corrected based on the results of the calibration cycle of the converter.
Благодар более сильному выраженному вли нию перемещений кор и св занной с ним электропроводной части корпуса на ЭДС измерительной обмотки повышаетс чувствительность преобразовател , а вследствие непрерывного отслеживани температурных и временных изменений его характеристики преобразовани повьшаетс его точность .Due to the more pronounced effect of the movement of the core and the associated conductive part of the housing on the EMF of the measuring winding, the sensitivity of the converter increases, and as a result of continuous monitoring of temperature and temporal changes in its conversion characteristics, its accuracy increases.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864104103A SU1401254A1 (en) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | Electromagnetic linear displacement transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864104103A SU1401254A1 (en) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | Electromagnetic linear displacement transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1401254A1 true SU1401254A1 (en) | 1988-06-07 |
Family
ID=21251480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864104103A SU1401254A1 (en) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | Electromagnetic linear displacement transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1401254A1 (en) |
-
1986
- 1986-08-28 SU SU864104103A patent/SU1401254A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 220773, кл. G 01 В 7/00, 1968. Авторское свидетельство СССР № 491024, кл, G 01 В 7/10, 1975. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI84766C (en) | ELECTRONIC HJAELPKONTAKT FOER KONTAKTOR. | |
JPS5772008A (en) | Position sensor | |
FR2584193B1 (en) | INDUCTIVE SENSOR FOR CURRENT MEASUREMENT | |
US4080828A (en) | Liquid level detecting apparatus | |
GB2073428A (en) | A switching arrangement for the digital remote transmission of signals | |
SU1401254A1 (en) | Electromagnetic linear displacement transducer | |
CA2424472A1 (en) | Transformer probe | |
KR20050084644A (en) | Device for measuring electric current intensity | |
EP0232253A4 (en) | Inductance systems | |
ES8704261A1 (en) | Sensor arrangement. | |
CN112526212A (en) | Conductivity measuring device and method capable of compensating environmental changes | |
RU220169U1 (en) | Inductive sensor with temperature compensation | |
SU1359654A1 (en) | Variable-induction-capacitance linear displacement transducer | |
RU1796878C (en) | Interinductive transducer of linear displacements | |
SU535639A1 (en) | Contactless current signal collector | |
SU529404A1 (en) | Device for measuring the conductivity of the medium | |
SU1193441A1 (en) | Arrangement for position control | |
SU823823A1 (en) | Linear displacement pickup | |
SU1154563A1 (en) | Transformer-type force transducer | |
SU567090A1 (en) | Electric transducer of displacement | |
SU1408201A1 (en) | System indicating position of regulating member | |
SU1117556A2 (en) | Pickup for electric prospecting equipment | |
SU853369A1 (en) | Linear displacement pickup | |
SU1583889A1 (en) | Pickup of saturation degree of magnetic circuit of electric magnetic device | |
SU1619147A1 (en) | Electromagnetic transducer |