Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1979 года по МПК G01B7/06 

висимости величины выходного сигнала и величины смещения сердечника относительно его начального положения; на фиг. 4 - облегченный сердечник, вариант выполнения.

Преобразователь линейных перехмещений содержит цилиндрический корпус 1 с кольцевыми выточками 2 и 3, в которых размещ,ены возбуждающие обмотки 4 и 5 и измерительные обмотки 6 и 7.

Сердечник 8 с кольцевой выточкой 9 установлен в корлусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения.

Корпус 1 помещен в проводящий неферромагнитный кожух 10.

В корпусе 1 в месте расположения кольцевых выточек 2 и 3 выполнены сквозные пазы 11 прямоугольной формы. Ширина выточки 9 на сердечнике равна расстоянию между серединами выточек 2 и 3 и, следовательно, возбуждающих и измерительных обмоток.

Глубина выточки сердечника влияет на чувствительность преобразователя и крутизну характеристики 12 перемещения (см. фиг. 3) и должна иметь величину 10-30% от диаметра сердечника 8. Дальнейшее увеличение глубины не приводит к существенному увеличению крутизны характеристики 12 перемещения.

Предельное значение перемещения по оси X, при котором существует линейная зависимость i/вых. от X (см. кривую 12), равно приближенно половине щирины выточек 2 и 3.

Возбуждающие обмотки 4 и 5 включены последовательно и встречио (см. фиг. 2) и присоединены к высокочастотному генератору 13. Измерительные обмотки 6 и 7 включены последовательно согласно и защунтированы конденсатором 14, емкость которого выбрана из условия настройки в резонанс индуктивности обмоток 6 и 7 для повыщения крутизны характеристики перемещения 12 и повышения чувствительности к перемещению сердечника.

Преобразователь линейных перемещений является вихретоковым и работает следующим образом.

При подключении генератора 13 высокой частоты к обмоткам 6 и 7 возбуждения в стенках корпуса 1, кожуха 10 и сердечника 8 возникают вихревые токи, плотность которых убывает по глубине. Глубина поля возбуждения при частоте 1-2 мГц равна

нескольким сотым миллиметра, если материалом является латунь, медь или дюралюминий.

Если выточка 9 сердечника 8 расположена симметрично относительно обмоток возбуждения, то электромагнитное поле в них будет иметь одинаковую конфигурацию, а ЭДС в измерительных обмотках будут равны его величине и встречны по направлению, их разностный сигнал должен быгь равень нулю. В реальных условиях из-за разброса параметров начальное напряжение равно некоторому минимальному UQ (см. на фиг. 3 кривую 15).

При смещении сердечника степень экранирования поля возбуждения одной обмотки возрастает, другой - уменьшается, и разностная ЭДС на выходе преобразователя перемещения увеличивается.

Для облегчения сердечника 8 он может быть выполнен в виде полого цилиндра (см. фиг. 4).

Использование кожуха корпуса со сквозными пазами в выточках и сердечника из

проводящего неферромагнитного материала позволяет исключить помехи от внешних источников и помехи от ускоренного движения сердечника, например при измерении перемещений от воздействия ударных воздушных волн или при импульсных или ударных нагрузках.

Формула изобретения

Преобразователь линейных перемещений,

содержащий цилиндрический корпус с кольцевыми выточками, в которых размещены возбуждающие обмотки, сердечник с кольцевой выточкой, установленный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного

перемещения, и измерительные обмотки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения помех при ударных и импульсных нагрузках на сердечник, корпус и сердечник выполнены из проводящего немагнитного материала, ширина выточки на сердечнике равна расстоянию между серединами обмоток, а две измерительные обмотки размещены по одной в выточках корпуса вместе с возбуждающими обмотками.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 491024, кл. G 01В 7/10, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР №. 360681, кл. G 08С 9/04, 1970.

11

I

К Ча