Преобразователь перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений, например, в робототехнике.

Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя перемещений за счет снижения его чувствительности к действию внешних магнитных полей и к врап;ению измерительного штока относительно его продольной оси.

На чертеже показана конструкция преобразователя перемещений.

Преобразователь перемещений содержит магнитную линзу, выполненную в виде ферромагнитного кольца 1 и двух установленных диаметрально противоположно на его внутренней поверхности стержневых магнитов 2 с Ш образными полюсными наконечниками 3. Магниты 2 обращены один к другому противоположными полюсами. На оси 4 кольца 1, совпадающей с продольной осью преобразователя, установлен с возможностью продольного и враща - тельного перемещений шток 5. На нем закреплены ферромагнипше диски 6 и чередуюгциеся с ними неферромагнитные диски 7. .ферромагнитные диски 6 пре- вьппают по диаметру неферромагнитные диски 7 и образуют полюсные выступы штока. Расстояние между ферромагнитными дисками 6 равно удвоенному расстоянию между стержнями Ш -образных полюсных наконечников 3 . В зазоре между центральным стержнем одного из полюсных наконечникомв 3 и штоком закреплен магниточувствительный элемент 8, например датчик Холла.,

Преобразователь перемещений работет следующим образом.

При перемещении штока 5 вдоль оси 4 изменяется положение дисков 6 и 7 относительно полюсных наконечников 3 магнитной линзы. В положении, когд один KJ ферромагнитных дисков 6 находится напротив центрального стержня полюсных наконечников 3, магнитный поток, создаваемый магнитами 2, концентрируется в зазоре между центральными стержнями полюсных наконечников 3 магнитной линзы и этим диском. При этом напротив крайних стержней полюсных наконечников 3 располагаются неферромагнитные диски 7, так как расстояние между дисками 6 вдвое превышает расстояние между этими стержнями. В результате магнитный поток через эти стержни f rnим;.пfи. Концентрация магнитного потока в области i ц&нтральног О стержня полюсного наконечника 3 приводит к срабатыванию магниточувствительного элемента 8 и к формированию на выходе преобразователя сигнала высокого уровня. При перемещении штока 5 вдоль продольной оси 4 взаимное расположение дисков 6 и

7 штока 5 полюсных наконечников 3 изменяется. В положении, когда напротив центрального стержня расположен .неферромагнитный диск 7, магнитный поток, создаваемый магнитами . 2, замыкается

через крайние стержни полюсных наконечников 3, а в области центрального стержня и соответственно в зоне размещения магниточувстйительного элемента 8 он минимален. На выходе преобразователя при этом формируется сигнал низкого уровня.

Благодаря тому, что магнитные (ЛИНЗЫ преобразователя образуют замк- нутую магнитную систему, чувствительность преобразователя к действию внешних магнитных полей уменьшается, а его помехоустойчивость - увеличивается. Вследствие круговой симметричности штока и магнитной линзы

обеспечивается нечувствительность

преобразователя к угловым (вращатель- ньм) перемещениям штока.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений, со- держапщй магнитную линзу, размещенный напротив нее магнит очувствительный элемент и установленный с возможностью поступательного перемещения шток с полюсными выступами, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости при измерении линейных перемещений, магнитная линза выполнена в виде ферромагнитного кольца и двух установленных диаметрально противоположно на внутренней поверхности кольца постоянных магнитов с Ш -образными полюсными наконечниками, шток размещен на продольной оси преобразователя с возможностью вращения относительно этой оси и выполнен в виде чередующихся неферромагнитных и ферромагнитных дисков, образующих полюсные выступы штока, а расстояние между ферромагнитными дисками равно удвоенноггу расстоянию между стержнями И -образных полюсных наконечников.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений, например, в робототехнических устройствах. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости преобразователя перемещений за счет уменьшения его чувствительности к воздействию внешних магнитных полей и угловых (вращательных) перемещений измерительного штока. Преобразователь перемещений представляет собой магнитную линзу, выполненную в виде ферромагнитного кольца и размещенных диаметрально противоположно на ее внутренней поверхности двух стержневых магнитов с Ш -образными полюсными наконечниками. На оси кольца размещен с возможностью перемещения шток с чередую1цимися ферромагнитными и неферромагнитными дисками. В зазоре между центральным стержнем полюсного наконечника и штоком закреплен маг- ниточувствйтельный элемент, например датчик Холла. При перемещении штока магнитный поток, создаваемый магнитс,- ми, концентрируется в зависимости от положения ферромагнитных дисков либо в области центрального стержня полюсных наконечником, Либо в области их крайних стержней. Соответственно магнитный поток через магниточувст- вительный элемент изменяется от максимального значения до минима-пьного, что вызьшает срабатывание магниточув- ствительного элемента. 1 ил. |РЭРЛ

Редактор М. Бандура

Составитег ь И. Кислицин

Техред Л.СёрдюковЛ Корректор Т. Колб

Заказ 5213/35Тираж 670Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ро делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж- 35, Раушская на6., д. 4/5

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