Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости к случайным поперечным смещениям штока.

На фиг, 1 показана схема преобразователя перемещений; на фиг. 2 - схематическое изображение штока.

Преобразователь линейных перемещений содержит неферромагнитный шток 1, в котором вдоль его средней линии вмонтированы на одинаковом расстоянии друг от друга ферромагнитные цилиндры 2. Преобразователь содержит два постоянных магнита 3, которые одноименными полюсами крепятся к общему полюсному наконеч- ниху 4, а двумя другими полюсами - к двум другим полюсным наконечникам 5. Далее, преобразователь содержит ферромагнитный концентратор 6, в зазоре которого расположен преобразователь Холла 7. Выступы 8 ферромагнитного концентратора расположены между выступами полюсных наконечников 4 и 5, соответственно.

Преобразователь перемещений работает следующим образом.

При движении штока 1 в преобразователе Холла 7 генерируется переменный сигнал. Период сигнала равен растяжению L между центрами ферромагнитных цилиндров 2.

Максимальное значение индукции магнитного поля в зазоре ферромагнитного концентратора 6, соответствующее наибольшей величине сигнала преобразователя Холла 7, наблюдается при расположении одного ферромагнитного цилиндра между внешним полюсным наконечником 5 и выступом 8, а другого ферромагнитного цилиндра между средним полюсным наконечником 4 и другим выступом 8, как показано на фиг. 1 При таком положении штока 1 магнитный поток в зазоре концентратора 6 формируется преимущественно верхним магнитом 3.

Ё

О

о со

00 Ч)

ел

Распределение силовых линий магнитного поля приведено на фиг. 1.

Противоположное направление магнитной индукции в зазоре ферромагнитного концентратора б, соответствующее мини- мальному значению сигнала преобразователя Холла 7, наблюдается при расположении одного ферромагнитного цилиндра 2 между средним полюсным наконечником 4 и верхним выступом 8, а другого ферромагнитного цилиндра 2 между полюсным наконечником 5 и нижним выступом 8. При таком положении штока магнитный поток в зазоре ферромагнитного концентратора формируется преимущественно нижним магнитом 3.

Нулевое значение сигнала преобразователя Холла наблюдается при таких положениях штока, когда против среднего полюсного наконечника 4 располагается либо ферромагнитный цилиндр, либо средняя часть междуцилиндрового промежутка штока, так как в этом случае магнитные потоки постоянных магнитов в зазоре ферромаг- нитного концентратора взаимно компенсируются.

При перемещении штока возникает периодический сигнал, по числу импульсов которого, поступивших в регистрирующий прибор, можно определить величину перемещения штока.

Расположение штока между магнитной системой преобразователя и концентратором делает преобразователь нечувствительным к паразитным смещениям штока, так как при такой конструкции изменения общей длины воздушного зазора, а следовательно, и изменения магнитного сопротивления в цепи постоянный магнит-ферромагнитный цилиндр - ферромагнитный концентратор - ферромагнитный цилиндр при поперечных смещениях штока минимальны, а следовательно, и стабилен выходной сигнал от преобразователя Холла. Формула изобретения Преобразователь линейных перемещений, содержащий шток с ферромагнитными элементами, преобразователь Холла, два постоянных магнита с полюсными наконечниками и магнитопровод, отличающий- с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости к случайным поперечным смещениям штока, постоянные магниты расположены соосно навстречу одноименными полюсами так, что их магнитные оси параллельны штоку, полюсные наконечники расположены на внешних полюсах, а магнитопровод выполнен в виде пластины и расположен между внутренними одноименными полюсами, при этом шток размещен между преобразователем Холла и магнитами, а сам преобразователь Холла расположен в плоскости магнитопровода.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости к случайным поперечным смещениям штока. Для достижения цели в преобразователе шток с ферромагнитными элементами расположен между преобразователем Холла и постоянными магнитами. Последние прикреплены одноименными полюсами к общему полюсному наконечнику, двумя другими полюсами - к двум другим полюсным наконечникам. Преобразователь Холла и постоянные магниты расположены на фиксированном расстоянии друг от друга. Ферромагнитные элементы смонтированы в штоке вдоль его средней линии на одинаковом расстоянии друг от друга. 2 ил.

§§

Фиг.1

Фиг.2