Электромагнитный преобразователь линейных перемещений Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 

Изоб|ретение OTIHOCHIICH ,к области измерителынюй те.х, и может быть ис.пользоваио IB ка чест1ве нз-марительного .преобразователя линейных :иарвмеш,вН1ИЙ в элект1ричеокий сигнал IB Системах коитроля и регулигрова1ния.

Известен преобразователь линейных перемещений, содержащий вал и коаксиально охватывающую его втулку с двухзаходнымп резьбами, в канавках которых, вокруг одной из ниток, бифилярно относительно оси уложены электрические обмотки I.

Известен та1кже элект|ромагш1т.ный трео бра зав а те ль ли.нейны.х |Пе:ремещС1Н1ий, соде.ржаЩИЙ .маг1Н|Ито;П|рС1ВОд IB виде аиляндриче.окого ,вала с юбмот1ками, уложеннььми од«а-1ПО 1ВИ1нтавы-м Л1И,ния1М двухзаходной резьбы, а другая--вдоль двух диаметрально щротивоположиых О бразуюи1их, который коаксиально охвачен втулкой 2.

Из|Вест|ные |П реоб разо1ватели Обладают погрешн остью, io6y слов ленной неточ.ностью

у|КЛаД|ЮИ обмоток inO 1ЙИ. Л1ИН|ИЯ1М

двухзаходной резьбы, низкой чувствительностью .из-за отсутст1вия явто .выраженных полюсов iB MaiHHHTiHoA системе. Кроме того, характвр:исти1ка Л(реоб|разо1ва1Н1ия и-меет аид гармоничеокой фу.вкции, лри «отооой Значе.няю вых|ОД1нало (ОИг.нала соответствует ряд отн-о-аительных положений ,вала и втулки, т. е. 1ВЫХОДНОИ сигнал -не осфеделяет их в 3 а и м.но г о iH о л о ж ан и я.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту Я1вляется электромагнитный л еобразователь .шгнейных шеремеще-н.ий, содержаП1ПЙ магн-итоп.роаод 1ВЫЛ|ОЛ не1Н1Ный дз еиде вала с двухзаходной резьбой, две электрические обмоики, од1на из асоторых размещена в iKaiHaiBKax двухзаходной резьбы би10филярно относительно оси вала, .м иилиадричеокую .подвижную (втул-ку, ачоакоиальмо охватывающую вал 3.

, 13 этом ПресбразО|Вате.1е тслч15ность, чувствительность, и линейность хара:ктер1ист1И1Ки ло нижены из-за из1Ме нелия

:СЛС;ВИЙ }:КЛаа1КИ Об.МОТ01К К01НфиГ раЦ1ИИ

.магнитной системы IB местах заходоВ нито-к

20 резьбы -в срав1нен|Ии с остальными участка1М;И .нарезной части |вала. В местах заходов резьбы об.мотка :не закрыта иигКой резьбы с торцовой 1части вала, что обуславлигает 1нал;ич1ие IB этой части потсжсв 1раосеива 1ия,

25 которые |на(рущают од но|р одность iKap-i ;:1ы магнитного :ноля но дли.не 1вигнтавой л ;:::1111 нарезной част1и вала. В местах заходов ниток резьбы из-за иотокав |раосея,н.ия лреобразаватель ,иодввржвн влиянию сталь30ного щита.

Цепью лзобретеиня Яоляется повышение точкссга измерений.

Поста-влегшиш цель лости.гает-ся те.у;, что другая Сбмотка таноке размещеиа в канаЗхах л/вухза.С|Лной резьбы бп-1ф;1,:1яр;1о отаосителЬНо оси вал,а, в арели не одной ,нз н:Ипм резьбы и IB .vieicrax заходсч Д1руч ой жп1хи шылол нешы огавоз;ные iiia3bi, через -которые проХО.лят соотвгтсТЗСН1 о грслине и Край.нис ;зигк.и сбмотсК. а вт -ЛКа iiMeei длппу, р;ГВ1н:ую .па-рсз-ио части вала, за:;ч1очон1ной между Срел11П1М1; и 1 |райни 1и

ПГ..

Вы,оЛНС1нпе :ск воз;11ь х кихзоз iB литке резьбы, вокруг :кото рой уложены обмотки, и .ллины втулки, раВНой лли(Н-е парези-юй части вала, зак11 очен1Н|ОЙ между .паза-м-и, иоз.золило за:к:рыть обмоТКи с то-рцоиэй чЯСти вала лздюрой ;i-n-iTKiOii, что ме;льшает novciXiM |рассеи1за-Н|Ия И 4iеол оро пгорсть «артллы ма-гнитного лтоля -по длине ; И:итс,зой ЛИЛЛИ 1парез иой части вала.

На фи;г. 1. лредаСта.влсл лрсллагаемый преобразазатель и схема его ждюлапия, ,иа .г. 2 - сечение А-А ;на фиг. Л; на фиг. 3---сечс.иие 1на фиг. 1; на фи.г. 4- -сечелие В-В иа фиг. 1; -ча фит. 5 -график saiiMciiMOicTn 1выходи 0го сИ|Г1нала от -входного.

Фе:;ромагн-Ипный :вал / с двухзахюдной рез1;бой лгааа сиаль Н:о ох1ва4вн фаррамапнитной :гюд;в1И киой втуласой 2. В одной ,из ИИток 3 резьбы IB середине и .в Местах заходов др;,той нитки 4 зыиол1иены ОК1воз1Ные гирямоуголыные пазы 5-8. Одна ii3 товерх.НОстей стенок пазов 5-8 соирягается по касательной К экрхЖНОСти 1вкутреиНеГо диаугепра резьбы.

В .местах заходов .иитю 4 резьбы лазы 5 ,и 8 OTiKipbiTbi ,3 иалращлем.иях .начала заХОЛ101В, а ,в ее,реди:ие 1НИ11К.И 3 1иазы 5 и 7 «аЛра влены 1соот:ветст;венко IB |И1ротивс:ПОЛ,ожиых направлениях.

.Пазы 5 :И 8, |Выпол.не1И|Ные в :началах захюдг.з iHiHTiKiH 3, ПС1каза«ы в 1сечеииях /4-,4 и В-В, а лазы 6 и 7, ВЫЛОллегтые ,в середине нитки 3, - в сечении Б-Б.

Вокруг 1нит:к:) 3 резьбы в канавки 9 и 10 и :в иазы 5-8 уложены зле .кт|ричеакле обМОТ;КИ 11 и 12 бп-ьфиляр.ИО отНПснтелыНО осл вала /.

Втулка 2 солряпается с валом / ino ходовой посадКЭ и их относительное перемещение дс1каза1но СТ рел:ками х. Дл1ИНа лзтул.ки 2 ipaiBiMa дли.не :на реЗ|НОЙ части ;вала /, заклЮЧОнаюй Между 1паза1м;и 5 и 6.

Обмсл1К И // и 12 (Чо.дключены лгсточНИку п|ромеи1НОГО Нащряжен.ия U и чеогз 1измерительио 1П:реобразователыпый б/ЮК /5. Мг: О1В1ан,ные 1нал1ра1влания токов в ОбмоБках .// и 12 .показалы Т ОЧ1ка:мИ и 1кре1сти:калпи, а оспсвные ;магНИ1Шые потоки обозначены

Ф, и 02ОтнС:Сителы О .малнитных потокО3 Ф л ф:2, Создаазаемых лереМС:Л,лЫ|М то1КОМ з об| :отках // и 12, нитки 5 и 4 резьбы являются полюсами магнитной системы, закручс ИЛыми ЛЭ витовой лл Н1П1 резьбы. Втулка 2 Служли магнитным шунтом этих полюсо-з. Л1а нит11ый ЛОТС1К Ф, в охвачеилой , 2 части Л агл:;;п1иой ч:истамы замыкается через 1втул1ку 2, а в леохза-леНный - лоток

Ф, за-мыкает-ся через возлуилный участок.

Г1реобраз 1зате.ть работает :след лони1М с:б:разом.

:П|р|И переМГ-мпсл-п-п- гггуЛКЛ 2 ,rio 1лсзерхмостп ла-резной чаСТИ вала 1 в .мапра зле;| ля

X :;,оот1Н01ле ;-;ие |ПЛ|;щалей пеоекрытия л.олюcoiB маГр-И:ных .систем облготок // и 12 мез-;яется лролюрцисНальИ:.) лзеличл.ле лзрем-е1п,елня. Г1ри этом, есЛЛ 1ллоп1аль лсро.кпытия аголюсов Обмоъки // узеллч.л.зается, то

.- обмотки 12 у.менып.ается на эту же велиЧИну и .наоборот. .ПрОПоролс.лальН:) изме.пению Плонитде иере;крытия .лолюсов .меляются .магН.ггные .гюто. Ф; и Фо что вызывает 1:рО|Л.ор1и о:нальное измене-иле т(;хов

-Б ОбМОПках 1 и 12.

При л;;-:;тоя1ллой 1величлле лааоял-сеишя и лита1Н.ия 31Наче1г1ия тс1к::з в .обм-отках // и 12 COOTBCTCTBiyeT оти.оалтельло;Му положению вала / и втулки 2, что фиксируется измерительно-преобразовательным блоком 13.

С; -зоз1Пые лазы 5-8 .в .нмтке 3 . .ij.OiKipyi )(л-1 1намота.лы обмотки 11 и 12.

обеолсливают укла тку сбм:)тск 11 И /2, пр:И которой ,ма-гнИTinые пот.очси Ф, и Ф2 в Местах заходов резьбы за.мы.каются ие па торец вала /, а на вторую питку 4 -резьбы, чт.о уменьша.ет Ис.кажеп-ле олп-ор0.ллости iKapTHiHbi м.апнит.лого лоля по длил-е 1В1И ПТ1ОйОЙ л;ин.1-и- резьбы.

Выло.тнекие сково.злых лаз.ов б -и 7 в се|реди.пе .нитки 3 (резьбы в.ала / 1Чоз-воляет разме.стить в парез-ной ча-сти вала 1 ,две обмотКИ -// и 12 ОИ1М;меТ|рлч;но отпосителыК) се середгпны, лол}чив та.ким образом .дифференциальную конструкцию преобразователя, л:р;и iKOToip.oft с леромеиле.ишем ,втул1К1И 2

ДЛ ;:10Й / ЛОЛ.И.Ое СО ПрОТ ГВЛбНИе ОДПОЙ .ОбМОпки увеличи.вается, а лру.гой - ум-эшлпает.ся. Соответствующие И1рО11ивофазлые лзманеьия токсв в о-бмот.ках // 1И 12 лозволяют -/величить точ.иость, чувствлтелылость

и Л -1Л ей;нО-:ть характеристнки тресбразозан.гтя.

Онижелие пото.ксв ,ра-осеи. тговы.шает .;1И.иейПость ха1ра1Ктвристи:К1Л п.реобразования, уменьшает влдшние сталылого

щита -ла м-аглигтную си.стему .со стсс-0:иы захо.дсв iH увел1И:ч,ивает рабоЧий .ч, что также с-;вышает чувств-ительность и .нсйность. Уменьшение влияния стального щита на малнитлую систему Л1свь шает точ-н ость

лреобразователя.