Преобразователь перемещений в электрический сигнал Советский патент 1985 года по МПК G01D5/20 

Изобретение относится к электромагнитным элементам автоматики, а именно к преобразователям линейных перемещений и может быть использовано в весоизмерительных устройства дозаторов массы пищевых продуктов. По основному авт.св. W 752142 известен преобразователь перемещени в электрический сигнал, содержащий ферромагнитное основание с измерительной обмоткой и подвижный элемент, причем в ферромагнитном основании выполнены пазы, в которых рас положены витки измерительной обмотки перпендикулярно направлению пере мещения подвижного элемента Ct 3. Для такого устройства характерны недостаточная точность преобразования, а также невозможность настройк преобразователя при эксплуатации и разброс характеристик от образца к образцу. Целью изобретения является увеличение точности. Указанная цель достигается тем, что в преобразователь перемещений в электрический сигнал, содержащий ферромагнитное основание с измерительной обмоткой и подвижный эле- мент, причем в ферромагнитном основании выполнены пазы, в которых расположены, витки измерительной обмотки перпендикулярно направлешжэ перемещения подвижного элемента, .введены скрепленные между собой постоянный магнит и электропровод ная перемычка, которые установочноподвижно связаны с подвижным элемен том, причем электропроводная перемычка электрически соединена с экра ными вставками, а подвижный элемент охвачен V-образными участками витков измерительной обмотки в пазах . ферромагнитного основания. На фиг. 1 показана конструкция преобразователя перемещения в элект рический сигналу на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1- на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Преобразователь содержит феррома

нитное основание 1, в пазах которого размещены изоляционные пластины 2. На последних закреплены образующие У-образныё контуры витки, образующие измерительную обмотку 3с выводами 4. В пазах ферромагнитного подвижного элемента 5 запрессованы V-образные экранные вставки 6, ветви которых

Продольное смещение постоянного магнита 9 относительно подвижного элемента 5 позволяет изменять соотношение длины ферромагнитных и воздушных участков, по которым замыкается постоянньй магнитный поток, создаваемый магнитом 9 и регулирующий значение магнитной проницаемости замьжаются электропроводной перемычкой 7 и совместно с ней образуют в сечениях А-А (фиг. 2) электропроводные контуры 8. Перемычка 7 расположена с возможностью установочного смещения относительно подвижного элемента 5 за счет резьбового соединения. В отверстие перемычки 7 вставлен и жестко скреплен с ней постоянньш магнит 9. При перемещении подвижного элемента 5 вдоль основания 1 происходит поочередное перекрытие областей, примыкающих к виткам обмотки 3, короткозамкнутыми контурами 8, образованными вставками 6 и перемычкой 7. Контуры 8 обладают значительным магнитным сопротивлением и препятствуют распространению через них магнитного потока, созданного переменным током, которым запитывается обмотка 3. Поэтому на участках прохождения вставок 6 возле пластин 2 индуктивность обмотки 3 и напряжение на выводах 4 имеют минимальные значения. Если Два соседних короткозамкнутых контура 8 оказьшаются при движении элемента 5 максимально удаленными от пластин 2, то рабочий магнитный поток обмотки 3 свободно замыкается вокруг ее витков по ферромагнитным и воздушным участкам. Для таких положений элемента 5 индуктивность обмотки 3 и выходное напряжение преобразователя имеют максимальные значения . Таким образом, перемещения подвижного элемента 5 ведут к появлению на вьшодах 4 перепадов уровней переменного напряжения, которые поступают на счетное устройство .либо дискретизируются аналого-цифровым. преобразователем (не Показаны). При использовании предлагаемого устройства как датчика дозатора массы перемещения элемента 5 происходят под действием веса дозируемых продуктов, а число перепадов уровней выходного напряжения, фиксируемых счетным устройством, определяет величину требуемой добавочной массы.

3

ферромагнитного материала основания 1 и элемента 5 для переменного потока, создаваемого током обмотки 3 (магнитомодуляционньй эффект).

Для регулировки уровней выходных сигналов преобразователя в процессе изготовления или эксплуатации необходимо изменить наружный размер перемычки 7 с находящимся внутри нее магнитом 9 путем ее ввинчивания в элемент 5 (или вывинчивания из него).

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность регулирования и унификации уровней выходйых сигналов различных образцов устройства как на стадии их изготовления, так и в эксплуатации.

Магнитная проводимость областей, окружающих рабочие участки витка измерительной обмотки прототипа, возле которого находится экранная вставка, включает в себя проводимость зазора между указанными рабо504794

чими участками витка и экранной ; вставкой, а также проводимость ферромагнитного участка подвижного элемента, незащищенного вставкой и находящегося над ней.

В предлагаемом устройстве последняя из указанных составляющих устранена, и поэтому уровень полезного выходного сигнала, определяемый пеfO репадом индуктивностей (магнитных проводимостей) высокого и низкого уровней, повышен за счет уменьшения индуктивности низкого уровня. Так, проводимости зазора и незащищенного

15 (в прототипе) вставкой участка примерно одинаковы, сигнал низкого уровня на измерительной обмотке в предлагаемом устройстве снижается на 20-25% по сравнению с напряжением

20 низкого уровня прототипа, и соответственно возрастает уровень рабочего перепада выходного напряжения, что ведет к повьшению точности преобразования .

В-б

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ .В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ по авт.св. № 752142, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности преобразования, в него введены скрепленные между собой постоянный магнит и электропроводная перемычка, которые установочно-подвижно связаны с подвижным элементом, причем электропроводная перемычка электрически соединена с экранньми вставками, а подвижный элемент охвачен Vобразными участками витков измерительной обмотки в паз-ах ферромагнитного основания. б 7 сл о 4а QD .f