Индуктивный преобразователь линейных перемещений Советский патент 1993 года по МПК G01B7/00 

Ё

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить чувствительность и уменьшить габаритные размеры преобразователя линейных перемещений. Преобразователь содержит размещенные на диэлектрическом каркасе две пары обмоток, соединенные в каждой паре последовательно-согласно, а парами последовательно встречно. Основания витков в одной пэре обмоток параллельны основаниям витков другой пары и имеют форму полуокружностей одинакового диаметра. Боковые участки каждой обмотки имеют форму винтовых спиралей с противоположным направлением навивки и с длиной, равной 1/4 шага винтовой спирали. Основания витков в одной паре обмоток повернуты относительно оснований витков в другой паре на 90° .Соосно каркасу установлен с возможностью осевого перемещения ферромагнитный якорь 2 ил

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля линейных перемещений объектов вдоль продольной оси, например, контроль за положением ферромагнитного поплавка поплавкового уровнемера при изменении уровня жидкости или контроль за перемещением какого-либо тела, жестко скрепленного с ферромагнитным якорем.

Целью изобретения является повышение чувствительности и уменьшение радиальных размеров.

На фиг, 1 схематически изображен преобразователь; на фиг, 2- электрическая схема соединения обмоток.

Индуктивный преобразователь линейных перемещений содержит ферромагнитный якорь 1, четыре обмотки 2, 3, 4 и 5, размещенные и закрепленные на цилиндрическом каркасе (на чертеже не показан). Ферромагнитный якорь 1 установлен с возможностью перемещения вдоль продольной оси преобразователя, совпадающей с продольной осью цилиндрического каркаса, выполненного из немагнитного материала, например, нержавеющей стали типа Х18Н10Т. Обмотки 2, 3 и 4, 5 образуют две пары, причем в каждой паре обмотки соединены между собой последовательно и согласно, а пары между собой последовательно и встречно. Боковые участки 6 и 7 каждой из обмоток 2, 3, 4 и 5 выполнены в виде винтовых спиралей противоположных направлений навивки дли00

ю

XI

ся ю

100

ной, равной 1/4 шага винтовой спирали. Основание 8 каждой из обмоток 2, 3. 4 и 5 выполнено в виде полуокружности. Пары 2, 3, 4 и 5 повернуты относительно друг друга на 90°, причем основания 8 обмоток 2 и 3 одной пары параллельны основаниям 8 обмоток 4 и 5 другой пары, а боковые участки 6 и 7 пар обмоток направлены друг к другу.

Преобразователь работает следующим образом.

При установке якоря 1 в начальное положение (крайнее верхнее или нижнее в пределах участка с линейной характеристикой) производится балансировка вторичной схемы. При этом выходной сигнал равен нулю. При перемещении якоря t вдоль продольной оси преобразователя происходит изменение индуктивности пар обмоток (у одной пары индуктивность возрастает, а у другой пары - уменьшается). Изменение индуктивных сопротивлений пар обмоток в противоположных направлениях преобразуется с помощью вторичного преобразователя (не показан) в пропорциональную величину электрического сигнала. Поскольку радиальное расстояние от якоря 1 до противолежащей части бокового участка любой обмотки равно и минимально при любом положении якоря 1 на продольной оси преобразователя, то это и обеспечивает максимальную чувствительность и минимальный габарит в радиальном направлении преобразователя.

Благодаря тому, что боковые участки каждой обмотки выполнены в виде винтовых спиралей противоположных направлений навивки длиной, равной 1/4 шага винтовой спирали, основание выполнено в

виде полуокружности, а пары обмоток повернуты относительно друг друга на угол, равный 90°. обеспечивается плотное прилегание бокового участка обмотки к цилиндрическому каркасу по всей длине бокового участка, что в свою очередь обеспечивает минимальное расстояние от ферромагнитного якоря до любой точки бокового участка в радиальном направлении, повышая чувствительность преобразователя и обеспечивая уменьшение радиальных размеров.

Формула изобретения Индуктивный преобразователь линейных перемещений,содержащий установленный с возможностью перемещения ферромагнитный якорь, неподвижный каркас из немагнитного материала и размещен- ные на нем осесимметрично две пары

обмоток, соединенные между собой встречно последовательно, а в каждой паре согласно последовательно, плоские основания витков одной пары обмоток расположены параллельно плоским основаниям витков

другой пэры обмоток, а их боковые участки обращены в парах один к другому, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения радиальных размеров, боковые участки витков каждои обмотки профилированы по винтовым спиралям, имеют длину, равную 1/4 шага спирали, и в каждой паре имеют противоположное направление навивки спирали, основания витков в парах обмоток имеют

форму полуокружностей одинакового диаметра и повернуты в одной паре на 90° относительно оснований витков в другой паре обмоток,