Дифференциально-транспортный датчик Советский патент 1980 года по МПК G01D5/22 G01B7/00 

торого перемещается якорь; .на . 2 - приведена схема соединения обмоток датчика; яа фиг. 3 - датчик, где О-образные сердечники прикладываются -к корпусу, внулри которого перемещается Я1К01рь; на фиг. 4 - датчик с замкнутыми магндтопроВодами овальной фор.мы, охватывающими цилиндрический корпус, и с другим расположением .источника по1стоянного Мапнитного ПОЛЯ (на фиг. 1, 3 и 4 .не локазаны об(МОТКИ, но их ЧИСЛО и схема юоединания аналогичны обмоткам на фиг. 2.).

-Дифференциально - трансформаторный Датчик содержит замкнутые О-образяые сердечники 1 н 2, соединенные между собой Т-образным сердечником 3, якорь 4, связанный с .контролируемым рабочим о-ргаяом 5 и который отделен от .магнитной системы датчика цилиндрическим диаматнитпным экраном (немаГН1Итной оболочкой) 6. Для ЗМбньшения маг.нитного сопротивления (фиг. 1) заМКнутые О-образные |СерДечники 1 и 2 снабжены полюсами 7, расположенНЫМИ в плоскости, перпендикулярной сердечнику 3. В друго,М варианте датчика (фиг. 4) полюса 7 отсутствуют, так ;ка.к по меньшему диачметру сердечники Касаются экрана-оболочки 6. В Т-обраЗ(Ный сердечник 3 встроен исТОЧНик 5 постоянного магнитного ПОЛЯ, выполненный в виде постоянных магнитов. Источник ,8 МОжет быть выполнен также в виде обмотки, наМОтавной на Т-образный СердечнИК ,и Подключенной к источнику постоянного тока. Обмотк/и 9 и 10 (фиг. 2) Соединены между собой пОСледовательно и согласно и иодключены ж ис.точнику паременного напряжения, а обмотки 11 и 12 соединены ;между собой последОВательно и встречно. В качестве сердечников / и 2 целесообразно использовать сердечники из 1материалов с высокой магНИТ.НОЙ проницаеМОстью и прямоугольной кр и в о и н а м а гни чиВ ани я.

Работает датчик следующим образом.

При симметричном полол :ени.и якоря 4 отн01сительво сердечников / и 2 магнитный поток ИСточ.ника S постоянного магнитного поля проходит по Т-образному сердечнику 3, якорю 4 и сердечникам / и 2, в равной степени .подмагничивая . Дри этом на вторичных обмотках .11 и 12 наводятся разные ЭДС, и -при ИХ (Встречном включении выходной Сипнал .равен нулю.

При смещении якоря 4 относительно среднего положения иодмагничивание сердечииков / и 2 :становится неодинаковым (подмапничивание одного увеличивается, а другого ум-еньщается). ЭДС, наводимые в

обмот.ках 11 я 12, также будут разными и Поэтому на выходе датчика появляется разностйый сигнал. Так ка-к сердечники / и 2 выполнены из .материала с высокой магнитной проницаемостью и пряМОугольной кривой намагничивания, то изм-енение выходНОГО сигнала велико при .незначительных изменениях степени Подмагничивания их. Увеличению чувствительности сиособствует и отсутствие потерь на вихревые токн И. гистерез:ис, та.к как .машитный пото.к, Создаваемый неременным током, прОХодящим по обМОтка.м 9 и 10, замыкается .полностью и только по сердеч.никам / и 2. Для увеличения чувствительности переменный ток выбирается значительно более высокой частоты, чем в известных датчиках.

При этом исключено влияние магнитнаго ноля обмо.так 9 и 10 .на работу рядом расположенных устрОЙств, так ка.к их магнитный ЛОТО.К замыкается по -сердечника м 1 и 2, т. е. рассеяние отсутствует. Возмож.ность работы через толстостенную токопроводящую немагдитную обо.лочку зна1читель.но расщиряет область применения .датчика. Та.к как через оболочку проходит только постоянный магнитный поток, то исключено ее экранирующее влияние, поэтому якорь может находиться внутри герметичного объема или объема с агрессивной средой, а сам датчик - вне этого объема.

Экономический эффектот использования предложенного технического решения обусловлен его техническими преимуществ а ми.

Формула изобретения

Дифференциально - трансформаторный датч.ик, со.держащий магнитопровод с обмотками, в.ключанны1ми .попарно последовательно согласно и последовательно В1стречно, источник магнитного -поля и якОрь, расположенный в цилиндрическом диамагнитном экране, о т л .и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, в нем магнитопровод выполнен в виде двух 0-образных сердечников, соединенных между собой Т-обр.азным сердеч.ником, в который , .нт.ирова.н .источник постоянного .магнитнОГО поля.

Источники 1инф0р|ма.ци:и, при1нятые во внимание при экспертизе;

il. Приборы и средства автоматизации, 1963, № 11, с. 801-806.

2. Авторское свидетельство СССР N° 313086, .кл. G 01 D 5/22, 1970 (прототип).