Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1981 года по МПК G01B7/04 

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть применено для дистанционного измерения линейных перемещений.

Известен магнитоупругий преобразователь, содержащий слюдяную подложку с нанесенной на нее тонкопленочной структурой, состоящей из ферромагнитной пленки, и токопроводящего элемента в виде последовательно :соединенных точечных контактов .

Недостатком данного преобразователя является ограниченный диапазон контролируемых перемещений, лежащих в пределах упругих деформаций подложки.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является преобразователь линейных перемещений, содержащий основание, выполненное из изоляционного материала, с размещенными на нем обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, и подвижный относительно основания магнитомягкий шунт 2.

Однако, в случае измерения значительных перемещений, преобразователь не обеспечивает требуемой точности и не позволяет получить выходной сигнал в виде кода, что затрудняет его использование с цифровыми индикаторами.

Цель изобретения - повышение точности.

Указанная цель достигается тем, что основание выполнено в виде полуцилиндра, имеющего пилообразный профиль вдольего образующей, обмотка возбуждения выполнена из немагнитно10го токопроврдящего материала, нанесенного на внутреннюю поверхность основания, а измерительная обмотка выполнена в виде магнитной пленки, нанесенной на внешнюю поверхность .

15 основания.

На фиг. 1 изображен преобразователь линейных перемещений; на фиг., 2 - эпюры тока в обмотке возбуждения (а)выходного напряжения на

20 измерительной обмотке (Ь) и напряженности магнитного поля в тонкой магнитной пленке (с) (ТМП) .. .

Преобразователь содержит подвижный магнитомягкий шунт 1, неподвиж25ное основание 2, выполненное из изоляционного материала в виде полуцилиндра и имеющего пилообразный профиль вдоль образуюв5ей полуцилиндра, обмотку 3 возбуждения, выполненную

30 из немагнитного токопроводящет-о материала и размещенную на внутренней поверхности основания 2, измерительную обмотку- 4, выполненную из тонкой ферромагнитной пленки, например из пермаллоя. Съем сигнала осуществляется с токоотводящей шины 5, подключенной к измерительной обмотке 4. Подвод напряжения возбуждения осуществляется с помощью токоподводящей шины 6, которая имеет электрические контакты с тонкопленочной обмоткой 3 возбуждения с обеих ее сторон для создания градиента магнитного поля возбуждения за счет ответв ления тока 3,,, возбуждения во внешнюю часть (фиг. 2с), Преобразователь работает следующи образом. При протекании переменного тока п обмотке 3 возбуждения (фиг. 2) в основании возбуждается неоднорюдное ма нитное поле, близкое по величине к значению коэрцитивной силы Н, ТИП. По мере перемещения магнитомягкого шунта 1 происходит последовательное перемагничивание участков ТИП, расположенных на выступах основания, из одного магнитного состояния в другое так как магнитное поле участков ферромагнитной пленки, находящихся под , шунтом 1, замыкается через него и им ет значение, превышакнцее Н. ТМП. При этом в каждом периоде нарастани и спсща тока Л возбуждения в измерительной обмотке 4 индуцируются в пачки электрических импульсов, число которых в каждой пачке определяется количеством .выступов пилообраз ного профиля, охваченных зоной пере магничивания, а следовательно, вели чиной линейного перемещения магнито мягкого шунта. Характеристика преобразователя определяется размерами выступов профиля, а диапазон контролируемых перемещений определяется длиной неподвижного трубчатого основания. Преобразователь обеспечивает высокую точность измерения и позволяет получить выходной сигнал в числоимпульсном коде, что обеспечивает простую состыковку его с цифровыми индикаторами. Формула изобретения Преобразователь линейных перемещений, содержащий основание, выполненное из изоляционного материала, с размещенными на нем обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой, и подвижный относительно основания магнитомягкий шунт, отличающий, с я тем, что, с целью повьвиенияТОЧНОСТИ, основание выполнено в виде полуцилиндра, имеющего пилообразный профиль вдоль его образующей, обмотка возбуждения выполнена из немагнитного токопроводящего материала, нанесенного на внутреннюю поверхность основания, а измерительная обмотка выполнена в виде магнитной пленки, нанесенной на внешнюю поверхность основания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 492728, кл. С 01 В 7/24, 1971. 2.Куликовский Л. Ф., Зарипов М.Ф. Индуктивные преобразователи перемещений с распределенными параметрами. М.-Л., Энергия, 1966, с.72, рис.220 (прототип).