Датчик параметров движения Советский патент 1979 года по МПК G01B7/00 

Изобретение касается информационной эмерительной техники, а именно устройств преобразования параметров движения в электрический сигнал и too жет быть использовано в приборах кон роля и измерения скорости и перемещения. Дпя исследования и контроля кинематики различных механизмов, станков и устройств автоматики широко применяются электромагнитные датчики скорости и перемещения. Известны устройства, содержащие магнитопровод, обмотки возбуждения и измерения 1 и 2. Однако они имеют либо сложную кон струкцию и невысокую надежность, либо низкую чувствительность и значител ную погрешность измерения. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является бесконтактный преобразователь линейных перемещений, содержащий магнитопровод П-образного сечения, имеющий расширенное основание, на котором размещена обмотка возбуждения, измерительную обмотку, выполненную в виде двух витков треугольной включенных встречно и расположенных на одной из рабочих плоскостей сужен ной части магнитопровода, в воздушном зазоре которого размещён гшоский. подвижный короткозамкнутый виток ГЗ. Недостатком такого устройства является невысокая точность;измерения, Цель изобретения - повышение точности измерения линейной скорости и перемещения. ; Это достигается тем, что s датчик содержащий плоский, подвижный короткозамкнутый виток введены неподвижная измериггельная обмотка, включенная встречно с подвижной и неподвижН151й короткозамкнутый виток, при этом короткозамкнутые витки расположены над активными сторонами подвижной и неподвижной обмоток. На фиг. 1 схематически изображен предложенный датчик; на фиг. 2 - временные диаграммы. Датчик содержит магнитопровод 1 П-образной формы, обмотку 2 возбуждения переменного тока на расширенном основании магнитопровода, измерительную обмотку 3, выполненную в виде двух витков треугольной формы, включенных встречно и расположенных на одной из рабочих плоскостей суженной части магнитопровода 1. В воздушном зазоре магнитопровода 1 разметен плоский, подвижный короткозамкнутый виток 4, а также подвижная 5 и неподвижная 6 обмотки, соединенные последовательно и встречно, их оси параллельны беи измерительной обмотки 3. Короткозамкнутый ви.ток 4 размещен над одной из активных сторон подвижной обмотки 5 и механически с ней связан/ а над одной из сторон /параллельной активным сторонам обмотки 5, неподвижной обмотки б раз мещен неподвижный короткозамкнутый виток 7, причем размеры обмоток 5 и 6, короткозамкнутых витков 4 и 7 оди наковы. При запитывании обмотки возбуждения 2 переменным током (фиг.2,а в плоской треугольной измерительной обмотке 3 наводится сигнал. Над обмоткой 3 расположен подвижный короткозамкнутый виток 4, экранирующий часть потока в зазоре магнитопровода 1, сигнал в обмотке пропорционален координате короткозамкнутого витка, т.е. веогЕИчине его перемещения от среднего нулевого положения (при переходе через нулевое положение изменяется фаза сигнала). Равенство нулю сигнала в среднем положении коротко,замкнутого витка обеспечивается встречным включением треугольных секций обмотки 3 (фиг.2,б). Обмотки 5 и 6 одинаковы п.о числу витков, ко фигурации, расположению экранов и последовательно и встречно поэТому ЭДС, которые в них трансфор мируются потоком возбуждения взаимн компенсируются. При перемещении подвижной обмотки 5 в активных частях витков, незащищенных короткозамкнутым витком 4, и при пересечении ей силовых линий основного магнитного потока индуктируется переменный электрический сигнал, пропорциональ ный скорости движения обмотки. 6-B -sinujt-e-V/V, где В амплитудное значение индук ции в магнитопроводе 1;

(put.i t - длина активной части витков1 обмотки 5; W - число витков обмотки 5; V - скорость перемещения обмотки 5, связанной с контроли руемым объектом; О) - частота питания обмотки возбуждения. Зависимость величины сигнала Е от скорости движения представлена на фиг.2,в. При подключении к выходу Обмоток 5, б измерительного прибора переменного тока он показывает действующее значение измеряемого сигнала, пропорциональное скорости движения Е Таким образом с измерительной обмотки 3 и обмоток 5 и б, снимаются сигналы., пропорциональные перемещению и скорости контролируемого объекта. Формула изобретения Датчик параметров движения, содержащий магнитопров од с обмоткой возбуждения, измерительную обмотку, вы- йолненную в виде двух встречно включенных витков треугольной формы, и плоский, подвижный короткозамкнутый виток, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости, в него введены неподвижная измерительная обмотка включенная встречно с подвижной, и неподвижный короткозамкнутый виток, при этом короткозамкнутые витки расположены над активными сторонами подвижной и неподвижной обмоток Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Эарипов И.Ф. Преобразователи с распределенными параметрами. М., 1969, с. 50-88. 2.Авторское свидетельство СССР №538214, кл. G 01 В 7/14, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР №155413, кл. G 01 В 7/14, 1962 (прототип) ..

фиг 2