Трансформаторный датчик перемещения Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

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

Целью изобретения является повышение линейности выходной характеристики датчика в начале диапазона измерения за счет ступенчатого изменения величины воздушного зазора между его неподвижным сердечником и якорем.

На фиг. 1 показана схема датчика; на фиг. 2 - выходные характеристики датчика при неизменном сечении среднего стержня его ферромагнитного сердечника (а) и при ступенчатом уменьшении поперечного сечения этого стержня со стороны его торца, обращенного к якорю (Ь).

Трансформаторный датчик перемещения содержит неподвижный ферромагнитный сердечник 1, имеющий Ш-образную форму в его продольном сечении, и размещенные на его среднем стержне 2 обмотку 3 возбуждения и обмотку 4 измерения. Возле торцов стержней сердечника 1 установлен якорь 5 с возможностью изменения зазора 6 между ними при его перемещении. Средний стержень 2 сердечника датчика выполнен со ступенчатым уменьшением его поперечного сечения со стороны торца, обращенного к якорю 5.

Датчик работает следующим образом.

При перемещении якоря 5 в направлении, перпендикулярном торцовой поверхности стержней сердечника 1 датчика,

Оч

CJ

Ю 00

ел

изменяется зазор 5 между рабочими поверхностями якоря и сердечника, что приводит к изменению магнитного сопротивления датчика, а следовательно, и к изменению его выходного напряжения на обмотке 4 измерения.

При неизменном поперечном сечении среднего стержня 2 сердечника выходная характеристика я (фиг. 2) имеет вид гиперболы, т.е. резко нелинейный характер, глав- ным образом в начале диапазона измерения в области малых значений рабочего воздушного зазора. За счет ступенчатого изменения поперечного сечения среднего стержня 2 сердечника 1 датчика и обусловленного этим увеличением сопротивления рабочего воздушного зазора между ним и якорем 5 обеспечивается уменьшение чувствительности датчика, t павным образом, в начале диапазона изме- ряемых пегпмещений (характеристика), так как относительное влияние соотношения сопротивления воздушного зазора и ферро- мтнитных участков магнитной цепи датчика достаточно велико именно в этой области. В конце диапазона измеряемых

перемещений сопротивление датчика определяется в основном длиной воздушных зазоров в магнитной цепи датчика, вследствие чего изменение формы среднего сердечника практически не оказывает влияния на магнитное сопротивление датчика и, следовательно, на форму его выходной характеристики в этой области измеряемого диапазона перемещений якоря.

Формула изобретения Трансформаторный датчик перемещения, содержащий ферромагнитный сердечник, имеющий Ш-образную форму в продольном сечении, размещенные на его среднем стержне обмотки возбуждения и измерения и установленный с возможностью перемещения в направлении к торцам стержней сердечника ферромагнитный якорь, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности выходной характеристики датчика в начале диапазона измерения, средний стержень сердечника выполнен со ступенчатым уменьшением поперечного сечения со стороны его торца, обращенного к якорю.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение линейности выходной характеристики трансформаторного датчика перемещения в начале диапазона измеряемых перемещений. Датчик содержит ферромагнитный сердечник 1, имеющий Ш-обраэную форму в продольном сечении, и размещенные на его среднем стержне 2 обмотку 3 возбуждения и обмотку 4 измерения. Средний стержень 2 выполнен со ступенчатым уменьшением поперечного сечения со стороны его торца, обращенного к якорю 5, который выполнен из ферромагнитного материала и установлен с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и торцами стержней сердечника. За счет ступенчатого изменения сечения среднего стержня сердечник обеспечивает профилирование рабочего воздушного зазора между якорем и торцами стержней сердечника, что оказывает влияние на суммарное магнитное сопротивление датчика, а следовательно, и на величину его выходного напряжения на обмотке 4 при малых значениях рабочего воздушного зазора, благодаря чему обеспечивается спрямление выходной характеристики датчика в области нуля. 2 ил. со с

1

К

Фиг.1

U № в 800

0,51,0 IMOtfWWO Фиг. 2