Магнитомодуляционный преобразователь перемещений Советский патент 1988 года по МПК G01B7/00 

10

со

41

О О

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений.

Целью изобретения являе тся поньпие- ние виброустойчивости преобразователя и точности измерения перемещений путем выполнения его магнитопровода и размещения чувствительных элементов.

На чертеже изображен преобразователь, общий вид.

Магнитомодуляционный преобразователь перемещений содержит неподвижный П-образпый магнитопровод 1. В воздушном зазоре магнитопровода 1 размещены параллельно его перекладине 2 два стержневых постоянных магнита 3 и 4, жестко соединенных между собой и связываемых в процессе измерения с объектом. На полюсах постоянных магнитов закреплены ферромагнитные нако шчники 5 и 6 трапецеидальной формы, обращенные к датчику 7 Холла, жестко закрепленному на внутренней поверхности одного из выступов магнитопровода 1. Ция повышения точности измерений на других полюсах магнитов 3 и 4 могут быть закреплены дополнительные ферромагнитные наконеники 8 и 9, обращенные к второму датчику 10 Холла, жестко закрепленному на другом выступе П-образного магни- топровода о Стержневые магниты 2 и 3 установлены на расстоянии 1 от перекладины 2 П-образного магнитопровода 1 , превышающем величину зазора между полюсными наконечниками 5, 6 и датчиком Холла 7 не менее чем в три раза.

Преобразователь перемещений работает следующим образом.

Магнитное поле стержневых магнито 3 и 4 воздействует на каждый из двух датчиков 7 и 10 Холла в области зазоров между полюсными наконечниками этих магнитов и выступами П-образног магнитопровода 1, на которых закреплены датчики 7 и 10 Холла. Магнитный поток в указанных зонах имеет противоположное направление. При перемещении магнитов 3 и 4 относительно датчиков 7 и 10 Холла вследствие изменения коэффициента преобразования по длине датчиков Холла величина ЭДС, снимаемая с холловских электродов, изменяется практически линейно в зависимости от измеряемого перемещения

0

5

0

5

0

5

0

5

X.Полярность выходного.сигнала при питании датчиков Холла постоянным током (или фаза выходного сигнала при питании переменным током) зависит от направления перемещения.

Настройка магнитной системь преобразователя осуществляется последовательным изменением расстояния между стержневыми магнитами в направлении, уменьшающем нелинейность характеристики преобразования. Магнитное поле в воздушном зазоре не искажается за счет влияния перекладины П-образного магнитопровода в случае, когда стержневые магниты с полюсными наконечниками установлены на расстоянии 1 от перекладины П-образного магнитопровода, превышающем величину зазора f не менее чем в три раза о Магнитомо- дуляционный преобразователь перемещений позволяет измерять перемещения в условиях сильных вибраций, так как датчик Холлла, будучи хрупким элементом, прикреплен по всей его площади к магнитопроводной пластине Такой преобразователь имеет значительно меньшую массу подвижной части магнитной системы, так как перемещаются толь ко постоянные магниты с полюсными наконечниками, а магнитопроводные пластины неподвижны. Симметричная конструкция магнитной системы (наличие двух идентичных воздушных зазоров) гарантирует взаимную компенсацию сил магнитного притяжения, действующих между подвижной и неподвижной частями магнитной системы, а наличие второго датчика Холлла и дополнительных полюсных наконечников на стержневых магнитах обеспечивает возможность дифференциального включения датчиков Холла, что позволяет повысить точность измерений о

Формула изобретения

1. Магнитомодуляционный преобразователь перемещений, содержащий неподвижный магнитопровод с воздушным зазором и размещенные в этом зазоре с возможностью относительного перемещения первый датчик Холла и два взаимно параллельных и жестко связанных между собой стержневых постоянных магнита, имеющих на полюсах ферромагнитные наконечники трапецеидсшьной формы, обращенные к первому датчику Холла, отличающийся тем.

314134064

что, с целью повышения виброустойчи- 2. Преобразователь по По1, о т - .

вости, неподвижный магнитопроводличающийся тем, что, с целью

выполнен П-образным и установлен так,повышения точности измерений, он снабчто его перекладина расположена па- .жен вторым датчиком Холла, жестко

раллельно стержневым магнитам, первьйзакрепленным на внутренней поверхносдатчик Холла жестко закреплен нати другого выступа П-образного магнивнутренней поверхности одного из вые-топровода, и дополнительными ферротупов магнитопровода, а постоянныемагнитными наконечниками, закрепленмагниты установлены с возможностью JQными на вторых полюсах стержневых

перемещения относительно него..постоянных магнитов.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение виброустойчивости и точности магнитомодуляционного преобразователя перемещений, содержащего неподвижный П-образный магнитопровод 1, в воздушном зазоре которого размещены два жестко соединенных между собой стержневых постоянных магнита 3 и 4, связываемых в процессе измерения с объектом контроля На полюсах постоянных магнитов 3 и 4 закреплены полюсные наконечники трапецеидальной формы, выполняющие функции концентраторов магнитного поля. На внутренних поверхностях выступов П-образного магнитопровода жестко закреплены датчики Холла 7 и 10, размеры которых равны размерам этих выступов-. При перемещении магнитов 3,4 относительно датчиков Холла изменяется величина ЭДС, снимаемая с холловских электродов. Полярность (или фаза) выходного сигнала преобразователя зависит от направления перемещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. е (Л