Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может б использовано для дистанционного из мерения линейных перемещений объек тов. Известен преобразователь линейны перемещений, содержащий магниточув ствительный элемент, выполненный в виде магнитопровода с измерительным обмотками, магнитный шунт и постоя ный магнит, связываемый в процессе измерений с контролируемым объектом 1 . Недостатком преобразователя явля ется то, что его выходной сигнал имеет аналоговую форму, а для преобразования его в код необходимо пр менение сложных преобразовательных схем. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь линейных перемещений, содержащий пленочный ферромагни-тный сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотку возбуждения, подключенную к генератору двуполярного пилообразного тока, и выходной измерительный контур 2. Недостаток преобразователя - узкий диапазон измерений. Цель изобретения - расширение диапазона измерений. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен связываемым в процессе измерений с контролируемым объектом постоянным магнитом с плоскими полюсными наконечниками, охватывающими сердечник, выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов диэлектрических пластин с нанесенной на их поверхности ферромагнитной пленкой и сдвинутых один относительно другого на толщину пластины, а выходной измерительный контур выполнен в виде двух включенных встречно полуобмоток, каждая из которых размещена на соответствующем пакете сердечника. На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя. Преобразователь линейных перемещений содержит обмотку 1 возбуждения, подключенную к.генератору 2 двуполярного пилообразного тока, постоянный магнит 3, связываемый в процессе измерений с контролируемым объектом (не показан) и снабженный двумя плоскими полюсными наконечниками 4. Полюсные наконечники 4 охватывают сердечник, выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов 5 и 6 диэлектрических пластин 7 с нанесенной на их поверхнос ти ферромагнитной пленкой 8. Пакеты 5 и 6 сдвинуты по длине один относительно другого на толщину пластины 7 , На пакетах 5 и 6 размещена измерительная обмотка, включающая, две полуобмотки 9 и 10, электрическ включенные встречно и подключенные схеме регистрации (не показана). Для защиты от механических воздейст вий оба пакета 5 и 6 сердечника име ют покрытие 11. Преобразователь работает следующим образом. При протекании двуполярного пилообразного тока по обмотке 1 возду дения, в обеих частях ферромагнитного сердечника - пакетах 5 и б воз буждается неоднородное магнитное по ле несколько большее величины коэрцитивной силы материала, из которого выполнена пленка 8. При этом на каждом полупериоде нарастания тока возбуждения пленка 8 пёремагничивае ся из одного магнитного состояния в другое, в результате чего в полуобмотках 9 и 10 измерительной обмот ки индуцируются пачки разнополярных импульсов. Причем число импульсов в пачке определяется количеством слое пленки 8, находящихся в зоне перемагничивания. Встречное включение полуобмоток 9 и 10 позволяет исключить из выходного сигнала синусоидальный сигнал помехи, наводимый за счет индуктивной и емкостной связи через воздух между обмоткой 1 возбуждения и полуобмотками 9 и 10 измерительной обмотки. При перемещении влево постоянного . .магнита 3 с полюсными наконеч никами 4 увеличивается количество пластин 7 с пленкой 8 в зоне дейст вия магнитного поля пос оянного маг нита 3. Магнитное поле постоянного магнита 3 компенсирует магнитное поле, создаваемое одним из полупериодов тока возбуждения, и складывается с другим. Вследствие этого плен ки 8, оказывающиеся в зоне действия постоянного магнита, не будут перемагничиваться, что приведет к уменьшению числа считываемых Импульсов. Таким образом, величина перемещения постоянного магнита 3 однозначно определяется числом импульсов в измерительной -Обмотке. Чем меныие толщина пластин 7 и пленки 8 в пакетах 5 и б, тем выше разрешающая способность преобразования. Так как диапазон контролируемых перемещений определяется лишь длиной сердечника и полюсных наконечников, он может достигать значительных размеров. Формула изобретения Преобразователь линейных перемещений, срдержащий пленочный ферромагнитный сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотку возбуждения, подключенную к генератору двуполярного пилообразного тока, и выходной измерительный контур, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он снабжен связываемым в процессе измерений с контролируемым объектом постоянным магнитом с плоскими полюсными наконечниками, охватывающими сердечник, выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов диэлектрических пластин с нанесенной на их поверхности ферромагнитной пленкой и сдвинутых один относительно другого на толщину пластины, а выходной измерительный контур выполнен в виде двух включенных встречно полуобмоток, каждая из которых размещена на соответствующем пакете сердечника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Куликовский Л.Ф. и Жиров В.Г. Магнитомодуляционные- измерительные, преобразователи. М., Энергия, 1977, с. 5. 2.Авторское свидетельство СССР № 492728, кл G 01 В 7/24, 1975 (прототип).