Датчик перемещения Советский патент 1985 года по МПК G01H1/00 D01H13/26 

Изобретение относится к средствам измерения перемещений и может быть использовано для измерения колебаний катушек при сматывании с них нитевидного материала.

Известен датчик перемещения, содержащий воспринимающий элемент, закрепленный на объекте перемещения, и чувствительные элементы, включенные в плечи дифференциально-мостовой схемы балансного усилителя lj ,

Недостатком известного датчика является относительно небольшой диапазон амплитуды контролируемых перемещений, что снижает его технологические возможности и, в частности, препятствует его использованию для контроля амплитуды колебаний конца катушки с ровницей, величина которой достигает нескольких сантиметров

Цель изобретения - расширение технологических возможностей датчика путем увеличения диапазона амплитуды контролируемых перемещений.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике перемещения, содернсащем воспринимающий элемент, закрепленный на объекте перемещения, и чувствительные элементы, включенные в плечи дифференциально-мостовой схемы балансного усилителя, чувствительный элемент состоит из емкости с электролитом и электродов, закрепленных внутри емкости ниже уровня электролита, а воспринимающий элемент выполнен в виде заземленного стержня из электропроводящего материала, конец которого размещен ниже уровня электролита.

На фиг,1 представлена конструкция предлагаемого датчика , на фиг.2электрическая схема датчика; на фигоЗ - схема определения координаты воспринимающего элемента на фиг.4 - схема определения угла наклона воспринимающего элемента,

Датчик содержит (фиг.1) воспринимаюп кй элемент, вьтолненный в виде i стержня 1 из электропроводящего материала, заземленного с помощью электропроводника2 и закрепленного на катушке 3 с ровницей, подвешенной на кронштейне 4 посредством шарнирной подвески 5, Датчик содержит емкость 6, заполненную электролитом, например 5%-ным раствором NaCl, и угольные электроды 7, по-

49128 .2

груженные в электролит. Электроды 7 размещены симметрично относительно

точки касания стержня 1 поверхности

электролита при отсутствии колеба5 НИИ катушки 3 по взаимно перпендикулярным осям X и У, образующим оси координат.

Емкость 6 с электролитом и элек троды 7 образуют чувствительный элемент, сопротивление которого зависит от положения стержня 1 относительно электродов 7.

Емкость 6 и кронштейн 4 жестко закреплены на основании 8, 5 Электрическая часть датчика (фиг.2) включает дифференциайьномостовую схему балансного усилителя, плечи которой образованы резисторами 9, терморезисторами 10, парой элек-

0 тродов 7, расположенных на одной оси, и источником 11 питания. Терморезисторы 10 имеют противоположную по отношению к электролиту реакцию на изменение температуры для исключения

5 температурной погрешности датчика. В измерительные диагонали мостов через подстроечные резисторы- 12 подключены гальванометры (не показаны). Датчик работает следующим обраQ зом.

При отсутствии колебаний катушки 3 стержень 1 занимает положение, равноудаленное от всех электродов 7, измерительные мосты находятся в равновесии, и ток через гальванометры не течет.

В процессе сматывания ровницы катушка 3 колеблется на подвеске 5, что приводит к изменению положения конца стержня 1 в емкости 6. Расстояния между электродами 7 и стержнем 1 изменяются, и баланс мостов нарушается. Величина и направление тока, протекающего черезгальваное Метры, зависят от положения стержня 1 относительно электродов 7.

Показания двух гальванометров позволяют определить не только амплитуду колебаний, но и координату

0 мгновенного положения стержня 1 (а при использовании самопишущих: приборов - временной процесс колебаний) , Откладывая полученные значения токов, протекающих через галь5 ванометры по соответствующим осям .X и У (фиг.З), определяем положение точки М, которое в некотором масштабе позволяет определить амплитуду колебания и координату конца стержня 1.

По расстоянию между центром шарнира подвески 5 и уровнем электролита и по вепичине амплитуды колебания можно определить угол наклона катушки 3.

Технико-экономический эффект от использования изобретения определяется расширением технологических возможностей датчика.

ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЯ преимущественно катзппек с ровницей, содержащий воспринимающий элемент, закрепленньш на объекте перемещения, и чувствительные элементы, включенные в плечи дифференциально- мостовой схемы балансного.усилителя, о тличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения диапазона амплитуды контролируемых перемещений, чувствительный элемент состоит из емкости с электролитом и электродов, закрепленных внутри емкости ниже зфовня электролита, а воспринимающий элемент выполнен в виде заземленного стержня из электропроводного материала, конец которого размещен ниже уровня электрол1 та. (Л 4 ю 00

;/

i(-

10

Фиг Z

Фмг.З