Индуктивный датчик перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 G01D5/20 

(54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения пе- ремещений и других параметров, преобразуемых в перемещение.

Известны индуктивные датчики перемещений с переменным воздушным зазором, которые содержат ферромагнитный сердечник с размещенной в нем катушкой индуктивности н ферромагнитный якорь. При перемещении якоря изменяется длина воздушного зазора и, соответственно, величина индуктивности обмотки датчика 1.

Недостатком данных датчиков является нелинейная выходная характеристика.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является индуктивный датчик перемещений, содержащий чашеобразный броневой сердечник, катушку индуктивности, размещенную в этом сердечнике, и дисковый якорь, располагаемый перед открытым

торцом сердечника и связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом 2 1.

.Недостатком известного датчика является нелинейная выходная характеристика и невозможность изменения степени ее нелинейности, т.е. невозможность регулирования выходной характеристики при использовании датчика, например, в схемах частотной

10 обработки сигнала.

Цель изобретения - регулирование выходной характеристики датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве датчик жен цилиндрическим стержнем, установленным в центре дискового якоря с возможностью изменения его длины со стороны броневого сердечника.

На фиг.I схематично представлена

20 конструкция индуктивного датчика; на фиг.2 - семейство выходных характеристик датчика, представляющее собой зависимость индуктивности L его 3 катушки от зазора cf между дисковым якорем и броневым сердечником при изменении длины с выступанм ей част цилиндрического стержня со стороны броневого сердечника. Индуктивный .датчик перемещений содержит чашеобразный броневой сердечник I, в котором размещена катуш ка 2 индуктивности, и дисковый якор -3 с установленным в его центреJUH-T линдрическим стержнем 4.Длина d выст пающей части стержня со стороны броневого сердечника может изменяться при регулировке выходное характерис тики датчика. Индуктивный датчик перемещений работает следующим образом. При перемещении дискового якоря с выступающим на длину d в сторону броневого сердечника t цилиндрическим стержнем 4 изменяется воздушный зазор d между якорем и сердечником, а также площадь воздушного зазора между броневым сердечником I. цилинд рическим стержнем 4. В результате изменяется индуктивность )j катушки 2 индуктивности датчика. Изменением длины О выступающей в сторону броневого сердечника 1 части цилиндрического стержня 4 добиваются изменения крутизны степени нелинейности выходной характеристики Ь - i(d) датчика фиг,2 . При включении датчика, например, в резонансный контур аналого-частотного преобразователя выбирают такую характеристику датчика, при которой линейный участок зависимости частоты преобразователя от перемещения будет иметь максималь ную протяженность.

(риг. 1 8 Таким образом, наличие на дисковом якоре выступающего из него цилиндрического стержня позволяет получить путем подбора длины выступающей части наперед заданную нелинейную характеристику датчика, при которой обеспечивается линеаризация характеристики преобразования всего устройства для измерения перемещений. Формула изобретения Индуктивный датчик перемещений, соержащий чашеобразный броневой сердечик, катушку индуктивности,размещенную в этом сердечнике, и дисковый якорь, pacпoлaгae 8лй перед открытым торцом сердечника и связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом, о тлич ающийс я тем, что, с целью регулирования выходной характеристики датчика, он снабжен цилиндрическим стержнем, установленным в центре дискового якоря с возможностью изменения его длины со стороны броневого сердечника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Агейкин Д.И. Датчики контроля н регулирования. М., Машинострое1965, с. 92-9-7. 2. Федотов А.В. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. М., Машиностроение, 1979, с. 108 (прототип).