Преобразователь перемещения Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к преобразователям перемещения в импульсы напряжения, число которых пропорционально координате подвижного элемента.

Известен трансформаторный преобразователь, содержащий неподвижный стержневой магнитопровод, на котором расположены компенсационные и возбуждающая обмотки, два П-образных магнитопровода на которых размещены измерительные обмотки, и зубчатый якорь. При поочередном замыкании зубцами якоря концов П-образных магнитопроводов выходное напряжение, наведенное в измерительных Обмотках, поочередно изменяется от максимума до минимума 1.

Недостатком преобразователя данного типа является низкая точность преобразования перемещения в импульсы напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь перемещения, содержащий неподвижный магнитопровод, выполненный в виде двух параллельных пластин с чередующимися зубцами и пазами на противолежащих поверхностях

и с перемычкой между ними, две обмотки подмагничивания я элемент, расположенный между пластинами с возможностью перемещения относительно их продольных поверхностей.

Перемычкавыполнена со сквозным отверстием и замыкает пластины с одной стороны. Обмотки подмагничивания расположены в отверстии и соеди10нены по схеме усили еля с положительной обратной связью. Обмотки подмаг ничивания образуют мост с двумя вторичными обмотками трансформатора, в диагональ которого включены на15грузочное сопротивление и фильтр 12.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность преобразования. Это объясняется, во20первых, малой разницей между амплитудами напряжения логического нуля и логической единицы, которые определяются Псщением напряжения на нагрузочном сопротивлении, и во-вторых,

25 малой крутизной импульсов, которая, в основном, определяется крутизной кривой намагничивания материала магнитопровода. Это может привести к нечеткому срабатыванию последующих

30 цифровых устройств индикации. Цель изобретения - повышение то ности преобразования. Поставленная цель достигается благодаря тому, что преобразовател снабжен измерительной обмоткой, ра положенной на перемычке, перемычка размещена посередине между пластинами и выполнена из ферромагнитног мате{5иала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки подмагничива ния расположены на одной из пласти около перемы 1ки по разные стороны от нее и соединены последовательносогласно, а подвижный относительно злемент выполнен в виде двух сердеч ников, расположенных по разные ciopo ны от перемычки, жестко соединенных между собой и отстоящих один от дру гого на расстоянии, кратном половин зубцового деления. На фиг. 1 изображен преобразователь, общий вид; на фиг. 2 - кривая намагничивания ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, поясняющая принцип работы преобразователя. Преобразователь перемещения в им пульсы напряжения содержит неподвижный магнитопровод 1, состоящий из двух параллельных пластин 2 с зу цами и пазами на противолежащих поверхностях. Пластины соединены в середине перемычкой 3 из ферромагнитного материала с прямоугольной , петлей гистерезиса. На перемычке 3 размещена измерительная обмотка 4. Обмотки 5 подмагничивания расположены на пластине 2 по разные стороны от перемычки 3 и соединены последовательно-согласно. I . : Подвижные сердечники б размещены между пластинами 2 по разные стороны от перемычки 3, жестко соединены между собой и отстоят один от другого на расстоянии, кратном половине зубцового деления, равного суммарной ширине зубца и паза. Благодаря этому, если один из сердечнико при перемещении замыкает зубцы плас тин 2, то другой сердечник в этот момент находится между пазами. Преобразователь работает следующим образом. При питании обмоток 5 подмагничивания постоянным током в магнитопроводе 1 возникают магнитные поток Ф, и Ф , которые замыкаются через сердечники 6 и перемычку 3. И перегАлчке 3 магнитные потоки направлены встречно. При перемещении сердечников пери дически наступает такой момент,когд один из магнитных потоков имеет в перемычке 3 максимальное значение, другой минимальное. В этом случае перемычка 3, выполнена из материала с прямоугольнойпетлей гистерезиса. намагничивается магнитным полем Ф, до состояния насыщения с индукцией,например,+В5 (фиг.2).При дальнейшем перемещении сердечников 6 магнитный поток Ф, уменьшается до минимума,а возросший магнитный поток Фг лавинообразно перемагничивает перемычку 3 до состояния насыщения с индукцией -BS. В результате этого в измерительной обмотке 4 индуцируется импульс ЭДС. При дальнейшем перемещении сердечников б магнитный поток ФЕ уменьшается, а магнитный поток Ф переводит перемычку 3 из состояния с индукцией насыщения -В,, в состояние с индукцией насыщения +В. Вследствие этого в измерительной обмотке 4 наводится импульс ЭДС обратной полярности и т.д. Таким образом, при перемещении подвижных сердечников б в измерительной обмотке 4 наводятся импульсы ЭДС, характеризующиеся малой длительностью фронта, и амплитудой, достаточной для срабатывания последующих цифровых устройств без прбмежуточных формирователей импульсов, причем число импульсов пропорционально перемещению, пройденному подвижным элементом. Формула изобретения Преобразователь перемещения, содержащий неподвижный магнитопровод, выполненный в виде двух параллельных пластин с чередующимися зубцами и пазами на противолежащих поверхностях и с перемычкой между ними, две обмотки подмагничивания и элемент, установленный между пластинами с возможностью перемещения относительно их продольных поверхностей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, преобразователь снабжен измерительной обмоткой, расположенной на перемычке, перемычка размещена посередине между пластинами и выполнена-из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотки подмагничивания расположены на одной из пластин около перемычки по разные стороны от нее и соединены последовательно-согласно, а подвижный относительно пластин элемент выполнен в виде двух сердечников, расположенных по разные стороны от перемычки, жестко соединенных между собой и отстоящих один от другого-на расстоянии, кратном половине зубцового деления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 302607, кл. G 01 D 5/22, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 456209, кл. G 01 Р 13/00, 1978 (прототип).

Ы1