Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B7/00 

f Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может бы использовано, в частности, для изме рения линейных перемещений в различ ных системах автоматического контро и регулирования. Известны дифференциально-трансформаторные датчики перемещения с переменным воздушным зазором , Известные устройства характеризу ются невысокой чувствительностью и значительной нелинейностью характер тики преобразования. Наиболее близким к изобретению я ляется дифференциально-трансфоряато ный датчик линейных перемещений, со держащий магнитопровод с размещенно на нем двухсекционной обмоткой возбуждения, установленные около противоположных торцов магнитопровода и связываемые с контролируемым объектом в процессе измерения подвижные сердечники с размещенными на них двумя секциями измерительной обмотки, подключенные к циям своими эмиттер-коллекторными переходами транзисторы, и сопротивление нагрузки, включенное между эмиттерными электродами 2, Однако этот датчик обладает недостаточной чувствительностью i линейностью характеристики преобразования, вследствие однополупериодного характера и несимметрии тока в цепи нагрузки,. Цель изобретения - повышение чув ствительности и линейности выходной характеристики датчика. Для достижения поставленной цели дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений снабжен двумя дополнительными секциями измерительной обмотки, размещенными н подвижных сердечниках, и двумя парами диодов, диоды одной из пар при соединены анодами к началам секций измерительной обмотки, размещенных на различных подвижных сердечниках, и катодами - к противоположным зажимам сопротивления нагрузки, диоды второй пары присоединены катодами к началам дополнительных секций измерительной обмотки и анодами - к противоположным зажимам .сопротивления нагрузки, а концы всех секций изме(ительной обмотки подключены перекрестно через регулировочные резисторы к-соответствующим зажимам сопротивления нагрузки. 002 На фиг. 1 представлена принципиальная схема датчика перемещений; на фиг. 2 - временные диаграммы изменения тока в сопротивлении нагрузки. Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений содержит магнитопровод М с размещенными на нем двумя секциями V/ и V// обмотки возбуждения, к которым подключен источник питания . На установленных возле торцов магнитопровода М и отделенных от него зазорами (f и (Р подвижных сердечниках С размещены секции V/, V/, W и V/a, измерительной обмотки, к которым подключены в соответствующей полярйости диоды О. -Ои, а также регулировочные резисторы и сопротивление нагрузки R|, . Датчик линейных перемещений работает следующим образом. В одном из крайних положений объекта (не показан), который связывается в процессе измерения с подв1 жными сердечниками С и С , а именно присГ 0 и наводимые в секциях V/Q и УЗ сердечника С ЭДС максимальны, а ЭДС в секциях Wg и WT, сердечника С - минимальны. В результате, и в нечетные, и в четные полупериоды Т/2 питающего напряжения ток 1ь в сопротивлении Р.ц протекает от его зажима А к зажиму В, так как благодаря чему ток IH нагрузки в нечетные полупериоды равен . . э ток Ij нагрузки а четные полупериоды равен 1нГг з где индексы 2 и 3 соответствуют индексу секции измерительной обмотки датчика (фиг. 2). При этом токи 1ц/2 имеют максимальную амплитуду. Очевидно, что при увеличении зазора сГи уменьшении зазора (f амплитуды токов 1/2 и I g уменьшаются, а амплитуды токов I w 1 увеличиваются. При равенстве указанных зазоров ток k равен нулю. В другом крайнем положении объекта, т.е. при ( и (, что соответствует изменению направления двиения объектг, ток 1ц в сопротивлении R| нагрузки протекает от зажима В к зажиму А и в четные, и в нечетные полупериоды питающего напряжения т.е. в противоположном направлении, так как 1, а 1,1 ll, и имеют максимальную амплитуду. Среднее значение тока 1 в сопротивлении RH нагрузю зависит, таким

образом, от величины контролируемого перемещения X, т.е. от величины за&оровсГ и сГ, а знак этого тока от направления перемещения. Подбором величин регулировочных резисторов R/(-RM обеспечивается выравнивание амплитуды токов, протекающих через диоды П/|-П4, и осуществляется

коррекция нелинейности выходной характеристики датчика.

Благодаря предлагаемому выполнению датчика, обеспечивается повыше ние его чувствительности и увеличение линейности выходной характеристики.

/-.