Индуктивный датчик угловых перемещений Советский патент 1987 года по МПК G01B7/30 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для точных измерений угловых перемещений валов, работающих при больших температурных изменениях окружающей среды.

Цель изобретения - повышение точности измерений угловых перемещений путем компенсации температурных погрешностей измерения.

На чертеже схематически представлен индуктивнь1Й датчик угловых перемещений, продольный разрез.

Индуктивный датчик угловых перемещений содержит ферромагнитный корпус 1, в котором закреплен полый

стаканообразный статор 2 с растровыми, окнами (не показаны), выполненный из неферромагнитного материала с высокой проводимостью. На внешней поверхности статора 2 закреплен диэлектрический 1-саркас 3 с парой последовательно соединенных измерительных обмоток 4 и 5. В полости статора 2 установлен коаксиально, с возможностью углового перемещения ротор 6 с растровыми окнами 7, смещенными на 180 один относительно другого.

Ротор 6 также выполнен из материала с высокой электрической проводимостью. В торцовой части полости корпуса 1 размещен узел термокомпенса- иии, выполненный в виде цилиндра 8 г. герметично закрывающей его полость мембраной 9 из электропроводного материала. Полость цилиндра 8 заполнена жидкостью 10 с заданным коэффициентом теплового расширения. Параллельно мембране 9 установлена плоская печатна я катушка 11 индуктивности, подключенная одним выводом к точке соединения измерительных обмоток 4 и 5, а другим - к источнику питания переменного тока. Свободные выводы измерительных обмоток 4 и 5 являются выходом датчика угловых перемещений.

Датчик угловых перемещений работает следующим образом.

Угловое перемещение связьгваемого в процессе измерений с объектом контроля ротора 6 датчика вызывает изменение площади совпадения растровых

BBtHnH Заказ 2344/42 Тираж 677Подписное

Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

to

157912

окон под измерительными обмотками 4 и 5 в противоположных направлениях. В результате индуктивность одной из обмоток увеличивается, а другой уменьшается. При зтом разностный сигнал измерительных обмоток 4 и 5 (выходной сигнал датчика) пропорционален величине углового перемещения, а его фаза определяется направлением углового перемещения ротора 6.

При увеличении температуры окружающей среды величины индуктивных сопротивлений обмоток 4 и. 5 увеличиваются. Однако эти температурные изменения компенсируются противоположным изменением величины индуктивности плоской катушки 11 индуктивности в цепи питания датчика: при увеличении температуры жидкость 10 в полости ци20 линдра 8 расширяется, вызывая перемещение электропроводной мембраны 9 в направлении катушки 11 индуктивности. Это приводит к уменьшению величин ее индуктивности вследствие экрани рующего влияния мембраны 9. В результате выходной сигнал датчика остается неизменным при изменении температуры окружающей среды, благодаря чему уменьшается температурная погрешность и повьш1ается точность датчика.

15

30

Формула изобретения

Индуктивный датчик угловых переме35 щений, содержащий статор с растровыми окнами, размещенные на нем две последовательно соединенные измерительные обмотки и установленный коаксиально внутри статора ротор с раст40 ровыми окнами, размещенными со смещением на 180° один относительно другого, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности путем уменьшения температурной погреш45 ности, он снабжен углом термокомпенсации, выполненным,в виде заполненного жидкостью цилиндра с мембраной и установленной параллельно мембране плоской катушки индуктивности, один

50 конец которой подключен к точке соединения измерительных обмоток, а другой подключен к источнику питания переменного тока.

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность индуктивного датчика угловых перемещений путем уменьшения температурной погрешности измерения. Датчик угловых перемещений содержит стаканообразный статор 2 с растровыми окнами и установленный коаксиаль- но с ним ротор 6 с растровыми окнами, сдвинутыми одно относительно другого на 180°. На статоре размещены дифференциально включенные измерительные обмотки 4 и 5, а в торце корпуса установлен узел термокомпён- сации, выполненный в виде заполненного жидкостью 10 цилиндра 8 с упругой электропроводной мембраной 9, Параллельно мембране установлена плоская катушка II индуктивности, включенная последовательно в цепь питани я датчика. При изменении углового положения ротора изменяется соотношение величин индуктивности его измерительных обмоток 4 и 5, по которому определяют величину и направление углового перемещения. Увеличение температуры окружающей среды, вызывающее увеличение индуктивных сопротивлений измерительных обмоток, компенсируется противоположным изменением величины индуктивности катушки I I . I ил . (Л 1 S ic л ч1 :о