Преобразователь перемещений Советский патент 1990 года по МПК G01B7/00 

/ч

/-Ч

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля перемещения и положения подвижных объектов, в частности для базирования стола в станках с ЧПУ.

Цель изобретения - повышение чувствительности и точности контроля базового положения контролируемого объекта путем повышения градиента напряженности магнитного поля постоянного магнита, воздействующего на датчик Холла.

На чертеже схематично изображен преобразователь перемещений, общий вид.

Преобразователь перемещений содержит два стержневых магнита 1 и 2 с параллельным расположением их магнитных осей. К разноименным полюсам магнитов 1 и 2 прикреплены полюсные наконечники- концентраторы 3 и 4, выполненные в виде трехгранных равносторонних призм, которые обращены одна к другой своими ребрами. В ребре трехгранной призмы одного из полюсных наконечников-концентраторов 3 выполнен паз, в котором размещен чувствительный элемент в виде датчика 5 Холла. Рабочая поверхность этого датчика параллельна магнитной оси постоянных магнитов 1 и 2, один из которых, например магнит 2, установлен с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном их маг- нитным осям, следовательно, перпендикулярном к рабочей поверхности датчика 5 Холла.

Преобразователь перемещений работает следующим образом.

В исходном положении, когда концентраторы 3 и 4 находятся один напротив другого, силовые линии магнитного поля, создаваемого магнитами 1 и 2, направлены параллельно рабочей плоскости датчика 5 Холла, вследствие чего сигнал на его выводах в этом положении, являющемся базовым, равен нулю: При смещении подвижного магнита 2 по оси X силовые линии .магнитного поля искривляются в направлении смещения магнита и в магнитном поле появляется составляющая, направленная перпендикулярно плоскости

датчика 5 Холла. На выходе датчика 5 возникает сигнал, зависящий от величины смещения магнита 2. При смещении магнита 2 в противоположном направлении на выходе

датчика 5 Холла возникает сигнал противоположной полярности.

Расположение датчика 5 Холла в пазу концентратора постоянного магнита позволяет повысить чувствительность устройства

за счет уйеличения концентрации силовых линий магнитного поля, т.е. за счет повышения градиента напряженности.

Кроме того, повышается надежность работы преобразователя, так как обеспечивается защита от механических повреждений миниатюрного датчика Холла при размещении его в пазу, повышается и виброзащищенность преобразователя при изменениях зазора между магнитами, что обусловлено

симметрией магнитного поля относительно рабочей поверхности датчика Холла.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений, содержащий два стержневых постоянных магнита с параллельным расположением их магнитных осей, прикрепленные к разноименным полюсам соответствующих магнитов полюсные наконечники-концентраторы магнитного поля и размещенный в поле магнитов датчик Холла, рабочие поверхности которого расположены паралл ельно магнитным осям магнитов, отличающийся тем,

что, с целью повышения чувствительности и точности контроля базового положения контролируемого объекта, наконечники-концентраторы выполнены в виде трехгранных равносторонних призм, одна из граней которых предназначена для крепления к полюсу соответствующего магнита, один из магнитов установлен с возможностью перемещения относительно второго в направлении,перпендикулярном их магнитным осям.

а вдоль ребра трехгранной призмы второго магнита, обращенного к ребру трехгранной призмы первого магнита, выполнен паз. в котором размещен датчик Холла.

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение чувствительности и точности контроля базового положения контролируемого объекта. Преобразователь перемещений содержит два стержневых постоянных магнита 1 и 2 с параллельным расположением их магнитных осей. К полюсам магнитов 1, 2 прикреплены полюсные наконечники-контролеры (НК) 3 и 4 в виде трехгранных призм. В ребре НК 3 магнита 1 выполнен паз для размещения в нем датчика 5 Холла, рабочая поверхность которого располагается параллельно магнитным осям магнитов 1, 2 и перпендикулярно оси X их относительного перемещения. В исходном положении ребра НК 3, 4 находятся одно напротив другого. При этом силовые линии магнитного поля, создаваемого магнитами, не пересекают рабочую поверхность датчика 5 Холла, вследствие чего сигнал на его выводах равен нулю. При перемещении магнита 2 в каком-либо направлении вдоль оси X на выходе датчика 5 Холла появляется ЭДС, зависящая от величины перемещения магнита 2. 1 ил.