Бипараметрический преобразователь линейных перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов в различных областях техники.

Цель изобретения - упрои.1ение конструкции бипараметрического преобразователя линейных перемещений, в котором одновременно изменяются индуктивность объекта и емкость конденсатора в функции перемещения подвижной части преобразователя за счет исключения элементов кинематической связи и коммутатора для подстройки емкости конденсатора переменной емкости преобразователя.

На фиг. 1 показана конструкция бипараметрического преобразователя линейных перемещений; на фиг. 2 - электрическая схема замещения.

Преобразователь содержит П-образный неподвижный магнитопровод 1, в основании которого разме1цена первичная обмотка 2 возбуждения, а на одном из параллельных стержней 3 или 4 навита распределенная вторичная обмотка 5. В пространстве между параллельными стержнями 3 и 4 расположен конденсатор переменной емкости., выполненный в виде протяженных вдоль этих стержней магнитопровода электродов 6 и 7, например стеклянных с токопроводящим слоем и размещенного в межэлектродно.м пространстве жидкокристаллического вещества 8 в немантической фазе с отрицательной диэлектрической анизотропией, например МБ Б А (4-метоксибензиллиден-4 -Н-бутил- анилин), установленный с возможностью перемещения вдоль параллельных стержней, якорь выполнен в виде электронроводного экрана 9, например, алюминиевого, охватывающего стержневую часть магнитопровода вместе с конденсатором. Конденсатор переменной емкости с жидкокристаллическим диэлектриком присоединен параллельно вторичной обмотке 5 преобразователя.

Бипараметрический преобразователь перемещения работает следующим образом.

При питании первичной обмотки 2 напряжением переменного тока во вторичной обмотке 5 преобразователя индуктируется ЭДС, величина которой линейно зависит от координаты X якоря-экрана 9. При этом одновременно изменяются индуктивность Ь) вторичной обмотки 5 преобразователя и емкость С конденсатора переменной емкости с жидкокристаллическим дизлектри- ком так, что параллельный контур (фиг. 2) находится в резонансе при любом положении экрана 9 по длине стержней 3 и 4 магнитопровода 1. При увеличении координаты X экрана 9 индуктивность La вторичной обмотки 5 увеличивается, а емкость С конденса

5

0

5

0

тора уменьшается вследствие переориентации молекул жидкокристаллического вещества 8, которые под действием магнитного поля располагаются параллельно по магнитным силовым линиям.

Благодаря отрицательной диэлектрической анизотропии жидкокристаллического вещества 8 емкость конденсатора при Л О имеет максимальное значение Ci, соответствующее неориентированному по магнитному полю положению .молекул, когда диэлектрическая проницаемость ei жидкокристаллического вещества максимальна, и уменьща- ется до минимального значения Си, соответствующего уменьщенному значению диэлектрической проницаемости еи, когда молекулы жидкокристаллического вещества 8 молекулы ориентированы по полю по всей длине стержней 3 и 4 магнитопровода. Так как емкость конденсатора линейно уменьщается при уменьщении координаты X.

Благодаря одновременному изменению обоих параметров (L и С) бипараметрического преобразователя в функции перемещения его подвижного якоря-экрана, обеспечиваются его высокая чувствительность и точность при одновременном упрощении конструкции за счет устранения механической связи подвижного якоря преобразователя с вынесенным блоком конденсаторов переменной емкости и его блоком коммутации. Это упрощает и настройку преобразователя в процессе работы.

5

0

Формула изобретения

Бипараметрический преобразователь линейных перемещений, содержащий магнитопровод П-образной формы, размещенную на основании магнитопровода первичную обмотку, распределенную вдоль одного из параллельных стержней магнитопровода вторичную обмотку, присоединенный к концам вторичной обмотки конденсатор переменной емкости и установленный с возможностью перемещения вдоль параллельных стержней якорь, предназначенный для связи с объектом контроля в процессе измерения, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, конденсатор расположен в пространстве между параллельными стержнями магнитопровода и выполнен в виде протяженных вдоль этих стержней электродов и размещенного в межэлектродно.м пространстве жидкокристаллического вещества с отрицательной диэлектрической анизотропией, а якорь выполнен в виде электропроводного экрапа, охватывающего стержневую часть магнитопровода вместе с конденсаторо.м.

2 4

У--0 5ш. Фиг. 1

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет упростить конструкцию бипараметрического преобразователя перемещения, в котором одновременно меняются два электрических параметра - индуктивность и емкость и который содержит магни- топровод П-образной формы с первичной и вторичной обмотками и подвижный якорь- экран, который охватывает стержневую часть магнитопровода с жидкокристаллическим конденсатором. При перемещении подвижного якоря-экрана вдоль магнитопровода происходит изменение параметров LC-колебательного контура, что регистрируется с помощью вторичной аппаратуры. 2 ил. (Л tc 4 СО

Фиг. 2