Индуктивный преобразовательпЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/24 

Изобретение относится к технике измерений механических колебаний и может быть использовано в качестве прецизионных сейсмоприемников. Известен датчик линейных перемещений, содержащий п-образный сер дечник, обмотку возбуждения и измерительную обмотку, а также стержень, перемещающийся вдоль сердечника l . Однако такая конструкция датчика позволяет измерять лишь большие перемещения, то-есть имеет узкий диапазон измерений, не обладает термокомпенсацией и в связи с рассеянием магнитной энергии на конца сердечника имеет высокую нелинейно Известен датчик давления, содер жащая два П-образных сердечника с расположенным между ними рычагом, жестко соединенным с мембраной при помощи перемычки. Обмотки сердечни ков включены в схемы автогенераторов 2 . Однако известная дифференциальная схема не позволяет получить вы сокую точность измерений и имеет узкий диапазон измерений вследстви . небольк:ого рабочего зазора, оптимального по чувствительности и лииоиности. Наиболее близким техническим решением к изобретению является индуктивный преобразователь перемещений, содержащий измерительный блок, выполненнвй в виде автогенератора, включенной в его схему соленоидальной катушки с упруго подвешенным внутри нее составным сердечником, и соединенную с катушкой измерительную схему со смесителем Г.З. Однако непосредственное соединение медной и ферритовой частей сердечника не дает высокой линейности статической характеристики во всем рабочем диапазоне измерений , а также не позволяет увеличить диапазон измерений. Цель - повышение точности измерения микроперемещений. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен вторым идентичным блоком, в каждом из которых соленоидальная катушка имеет биконическую форму, охватывающими их дополнительными катушками с регулируемыми реактивными сопротивлениями, а сержечники выполйены .из немагнитного материала с заполненной ферритом конической полостью, основание конуса которой обращено к плоскости симметрии преобразователя. Кроме того, преобразователь снабжен термокомпенсатором, выполненным в виде полого цилиндра и размещенным между сердечниками. На чертеже изображен конструктив ный преобразователь, общий вид. Преобразователь содержит два идентичных блока 1 и 2, которые состоят из соленоидальных катушек 3 и 4индуктивности, имеющих биконическу форму, включенных в схему автогенераторов 5 и б соответственно, охватывающие катушки 3 и 4 индуктивности дополнительные катушки 7 и 8. нагру женные на регулируемые реактивные сопротивления 9 и 10. Внутри катушек 3 и 4 посредством пружин 11 и 12 упр го подвешены составные сердечники 13 и 14 из нeмaгниtнoгo материала с заполненной ферритом конической полостью 15 и 16, основание конуса которой обращено к плоскости симметрии преобразователя. Между сердечниками 13 и 14 размещен термокомпесатор 17 выполненный в виде полого цилиндра из термочувствительного материала. Автогенераторы 5 и 6 подсоединены к фильтру-смесителю 18, являющемуся частью измерительной схемы (на чертеже не пок&зана). Индуктивный преобразователь ра ботает следующим образом.В нулевом положении сердечников 13 и 14 пои отсутствии измеряемого воздействия, частоты автогенераторов равны, и на выходе фильтра-смесителя 18 сигнал отсутствует. При подаче измеряемого воздействия лх на чувствительные элементы-сердечники изменяется индуктивность катушек 3 и 4 и соответственно частоты автогенераторов 5и б равны Ф и Фз. , а на выходе фильтра-смесителя 18.появится сигнал разностной частоты ,1. Максимальной -нелинейностью преобраз ватель обладает при нахождении сердечника у края катушки. Используя конусную форму катушек 3 и 4, а такж указанную форму составного сердечни можно получить минимальную нелинейность статической характеристики, т как форма катушек и их расположение позвогйют уменьшить неоднородность поля на их краях. За счет регулировки величины импеданса реактивных сопротивлений 9 и 10(г) изменяется индуктивность Основной и дополнительной катушек, что приводит к изменению крутизны статической характеристики преобразователя, а, следовательно, возможности регулировки его диапазона измерения в широких пределах. Использование термокомпенсатора позволяет существенно снизить термопогрешность измерений и тем Сс1мым повысить точность измерений. Использование преобразователя позволяет уменьшить нелинейность статической характеристики, расширить диапазон измерений и регулировать этот диапазон. Формула изобретения 1.Индуктивный преобразователь . ; перемещений, содержащий измерительный блок, выполненный в виде автогенератора, включенной в его схему соленоидальной катушки с упруго подвешенным внутри нее составным сердчеником, и соединенную с катушкой измерительную схему со смеси-. телем, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения микроперемещений, он снабжен идентичным блоком, в каждом из которых соленоидальная катушка имеет биконическую форму, охватывающими их дополнительными катушками с регулируемыми реактивными сопротивлениями, а сердечники выполнены из немагнитного материала с заполненной ферритом конической полостью, основание конуса которой обращено к плоскости симметрии преобразователя. 2.Индуктивный преобразователь перемещений поп.1, отличающийся тем, что он снабжен термокомпенсатором, выполненным в виде полого цилиндра и размещенным между сердечниками. Источники информации, принятые во внимание при эксперизе . 1.Авторское свидетельство СССР № 121168, кл. G 08 С 9/04, 1959. 2.Авторское свидетельство СССР 355519 кл. G 01 L 9/10, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР 587315, кл. G 01 В 7/00, 1978.