Трансформаторный датчик линейных перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений „

Целью изобретения является расширение диапазона измерений путем уменьшение начального выходного сигнала и повышения линейности датчика.

На чертеже схематично показан трансформаторный датчик линейных перемещений j разрез.

Датчик содержит каркас из изоляционного материалаэ выполненный в виде двух разъемных частей 1 и 2, На каркасе намотана обмотка 3 возбуждения и измерительная обмотка 4. 06- чотки 3 и 4 размещены коаксиально с зазором собой. Они имеют одинаковую длину и распределены вдоль оси контролируемых перемещений. В зазоре между обмотками 3 и 4 установлен

полый замкнутый, например, трубчатый сЬерромагнитньш якорь 5, выполненный с возможностью перемещения вдоль обмоток 3 и 4, Для центрирования якоря 5 на части 1 каркаса выпол 1ена направляющая 6, а на якоре 5 ус ановлена центрирующая шайба 7, К верхней части ферромагнитного якоря прикреплен шток 8, Элементы датчика размещены в корпусе 9 с крышкой 10, которые выполнены из изоляционного материала. Вдоль центральной оси час тий 1 каркаса имеется сквозное отверстие 11, в котором установлены на резьбе стержневые ферромагнитные сердечники 12 и 13. Длина сердечников равна диаметру обмоток 3 и 4, К внутренней обмотке 3 подключен источник 14 питания переменного тока.

Трансформаторный датчик линейных перемещений работает следующим образом.

В исходном положении якорь 5 полностью перекрьгоает кольцевой зазор

32931- 2

мехщу обмотками 3 и 4 и экранирует измер тельную обмотку 4 от магнитного потока, создаваемого обмоткой 3 возбулсдения. Результирующая ЭДС, на5 водимая при этом в обмотке 4, прак- тичесв:и равна нулю. При перемещении якоря 5 зазор между обмотками 3 и 4 освобождается от экрана, и в измерительной обмотке наводится ЭДС, вели0 чика которой пропорциональна длине неэкранированной части зазора, т.е. пропорциональна перемещению объекта контроля. Стержневые ферромагнитные сердечники 12 и 13 увеличивают плот5 ность магнитных силовых линий на торцах обмотки 3 возбуждения, что компенсирует влияние краевых эффектов и повышает линейность характеристики преобразования датчика на

0 краях диапазона измеряемых перемещений. Бл:агодаря повышенной экранирующей способности трубчатого ферромагнитного якоря 5 достигается уменьшение начального выходного сигнала

25

датчика в исходном полох ении.

Формула изобретения

Трансформаторный датчик линейных

перемещений, содержащий коаксиально размещенные две распределенные обмотки и полый замкнутый ферромагнитный яко рь, выполненный с возможностью перемещения вдоль них, отличающ и и с я тем, что, с целью расщи- рения диапазона измерений путем уменьшения начального выходного сигнала и повыагения линейности, он снабжен установленными соосно с

возможностью регулировки их положения в 1эбласти торцов обмоток стержневыми сердечниками, длина сердечников соизмерима с диаметром обмо- ТО К, о 5мотки размещены с кольцевым

зaзopo между собой, а якорь установлен в зазоре менду обмотками и выполнен равным им по длине. .

Изобретение позволяет расширить .диапазон измерения перемещений путем уменьшения выходного сигнала трансформаторного датчика линейных перемещений и повысить его линейность на краях диапазон-а. Датчик выполнен в виде двух коаксиально размещенных на изоляционном каркасе обмоток,распределенных вдоль контролируемого направления, и трубчатого ферромагнитного якоря, установленного на направляющих в зазоре между обмотками. В области торцов обмоток установлены стержневые ферромагнитные сердечники, предназначенные для уменьшения влияния краевых эффектов. Благодаря им повышается линейность датчика на краях диапазона. В результате эффективной экранировки измерительной обмотки в исходном положении с помощью трубчатого ферромагнитного якоря достигается уменьшение начального выходного сигнала датчика. 1 ил. о (Л 1C bo tsD 00

Составитель И.Кислицин Редактор Н.Егорова Техред М.Ходанич

Заказ 2756/39 Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор .Синицкая