Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений или зазоров между двумя объектами.

Цель изобретения -- повышение точности дифференциально-трансформаторного датчика перемещения путем уменьшения температурной погрешности измерения за счет выбора конструктивных размеров датчика.

На чертеже изображен дифференциально-трансформаторный датчик перемещений, разрез.

Датчик содержит ферромагнитный цилиндрический корпус, выполненный ступенчатым из двух частей 1 и 2 разного диаметра, внутри которого размещен магнитопровод 3. На центральном стержне магнитопровода размещены двухсекционная обмотка 4 возбуждения и двухсекционная измерительная обмотка 5 с дифференциальным соединением их секций, которые образуют рабочую и компенсационную части датчика благодаря разделительной ферромагнитной перегородке магнитопровода 3, расположенной в плоскости поперечной магнитной симметрии датчика. Напротив одного из торцов магнитопровода датчика расположена с зазором дк симметрирующая пластина 6, закрепленная неподвижно или с возможностью регулировки зазора дк в компенсационной части датчика и имеющая диаметр, равный внутреннему диаметру D корпуса датчика в этой его части 1. Со стороны противоположного торца в части 2 корпуса датчика размещен с зазором с5р ферромагнитный якорь 7, установленный с возможностью перемещения х в направлении изменения рабочего зазора др между ним и торцом магнитопровода 3 Осевая

длина цилиндрической части 2 корпуса со стороны якоря 7 выполнена практически равной осевой длине центрального стержня магнитопровода 3, а внутренний диаметр D части 1 корпуса со стороны симметрирующей пластины 6 выбран из условия

D

где Do - внутренний диаметр части 2 корпуса со стороны якоря;

бро- начальный рабочий зазор между торцом магнитопровода и якорем в точке, соответствующей балансу рабочей и компенсационной частей датчика;

, магнитная проницаемость вакуума и магнитопровода соответственно.

Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений работает следующим образом.

При перемещении подвижного якоря 7 относительно измерительной части датчика в направлении х происходит увеличение или уменьшение рабочего зазора др , в то время как величина компенсационного зазора 5К остается неизменной и равной 5ро . В результате этого изменяется величина магнитного потока, а следовательно, и ЭДС на секции измерительной обмотки 5 в рабочей части 2 корпуса.

Благодаря указанному выбору соотношения размеров частей 1 и 2 корпуса в рабочей и компенсационной частях датчика обеспечивается значительное уменьшение температурной погрешности измерения за счет уменьшения влияния как геометрической, так и электромагнитной несимметрии

0

5

5

0

0

рабочей и компенсационной частей датчика.

Формула изобретения

Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений, содержащий цилиндрический ферромагнитный корпус, выполненный ступенчатым из двух частей разного диаметра, расположенный внутри него маг- нитопровод с центральным стержнем, разме- щенные на нем обмотку возбуждения и измерительную обмотку, секции каждой из которых соединены дифференциально, и расположенные с зазором напротив противоположных торцов магнитопровода симметрирующую пластину, имеющую диаметр, равный внутреннему диаметру корпуса в обращенной к ней части, и якорь, установленный с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и вторым торцом магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения температурной погрешности, осевая длина цилиндрической части корпуса со стороны якоря выполнена практически равной осевой длине центрального стержня магнитопровода. а внутренний диаметр D части корпуса со стороны симметрирующей пластины выбран из условия

D D0 + 2

дро Цо

где DO - внутренний диаметр части корпуса со стороны якоря;

дро - начальный рабочий зазор между торцом магнитопровода и якорем;

to ./Ал - магнитная проницаемость вакуума и магнитопровода соответственно.

6

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности дифференциально-трансформаторного датчика перемещений путем уменьшения температурной погрешности измерения за счет соответствующего выбора конструктивных размеров. Датчик содержит ферромагнитный корпус, выполненный ступенчатым из двух частей разного диаметра, внутри которого размещен магнитопровод, а также двухсекционная обмотка возбуждения и измерительная обмотка с дифференциальным соединением их секций. С противоположных торцов магнитопровода установлены симметрирующая пластина и якорь, отделенные от них зазорами. Якорь установлен с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и торцом магнитопровода. Осевая длина цилиндрической части корпуса со стороны якоря выполнена практически равной осевой длине центрального стержня магнитопровода, а диаметр корпуса со стороны компенсационной части датчика выбирается в соответствии с определенным математическим возбуждением. 1 ил. f Ј