Преобразователь перемещения Советский патент 1982 года по МПК G01B7/00 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

1

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

Известны преобрэзователи перемещения, содержащие изоляционный стержень с двухзаходной нарезкой, в которую уложена бифилярная обмотка, и втулку с аналогичной обмоткой, расположенной на ее внутренней поверхности 1.

Недостатком данных преобразователей явля ется невысокая точность измерения малых перемещений.

По Лновному авт. св. № 781540 известен преобразователь перемещения, содержащий неподвижную коаксиальную магнитопроводящую систему с кольцевым зазором и-установленной иа ней обмоткой возбуждения.

На внутренних цилиндрических поверхностях элементов магнитопроводящей системы, образующих кольцевой зазор, нанесены однозаходные винтовые резьбы с противолежащими выступами.

В кольцевом зазоре установлен каркас с двухзаходной резьбой, пересеченной продольнымн канавками, и двумя измерительными обмотками, размещенными посекционно вокруг участков выступов, образованных двухзаходной резьбой и продольными канавками. . Шаг двухзаходной резьбы связан определенным соотнощением с параметрами резьбы, магннтопроводящей системы и величиной линейного перемещения каркаса 2.

Недостатками известного преобразователя являются существенная нелинейность выходной характеристики в средаей малой зоне измеряемого диапазона перемещений соответствующих минимальному выходному сигналу и несимметричность выходной характеристики относительно начала координат.

Недостатки обусловлены неравнозначностью приращений магнитных потоков на единицу перемещения в смежных секциях -каждой обмотки из-за неравнозначности охватываемых смежными секциями площадей под выступами и пазами противостоящих резьб в кольцевом зазоре. Приращения основного магнитного по тока под выступами в каждой измерительной обмотке взаимопротивоположны и постоянны 39 на единицу величины перемещения, а при приращении магнитного потока рассеяния под лазами переменны на единвду величины перемещения. Непостоянство приращений магнитного потока в секциях обеих обмоток на единицу величины перемещения из-за переменности при ращений магнитного потока рассеяния под пазами снижает линейность выходной характеристики, симметричность ее относительно начала координат и точность измерения. Цель изобретения - повышение линейности и симметричности выходной характеристики относительно начала координат. Указанная цель достигается тем, что двухзаходная резьба на каркасе выполнена с расстоянием между заходами равным половине ее шага. На чертеже показана развертка участка поверхности каркаса преобразователя перемещеНа каркасе 1 преобразователя перемещений в пазах которого вокруг участков, образованных двухзаходной резьбой 2 и продольными канавками 3, уложены две секционные измерительные обмотки 4 и 5. На развертке каркаса 1 выделены смежные секции 6 и 7 от каждой измерительной обмот ки 4 и 5 на фоне зон (показано точками) сконцентрированного магнитного поля вдоль противостоящих выступов однозаходных резьб на внутренних поверхностях магнитопроводящей системы, между которыми образуется кольцевой зазор. Двухзаходная резьба выполнена с расстоянием между заходами (АВ), равным половрш ее шага (t). (АВ -). В этом случае сек ции 6 и 7 каждой из двух измерительных об моток 4 и 5 размещены вокруг участков дву одинаковых по площади симметричных резьбо видных выступов. Работа преобразователя перемещения заключается в следующем. При продольном перемещеиии каркаса 1 в кольцевом зазоре измерительные обмотки 4 и 5 пересекают зоны (показано точками) ско центрированного у выступов однозаходной резьбы магнитопроводящей системы магнитного поля, наводимого обмоткой возбуждения (на чертеже не показана). Переменный магнитный поток наводит в секциях 6 и 7 переменную ЭДС, результирующая величина которой на измерительных обмотках 4 и 5 пропорциональна измеряемому перемещению. Выходной сигнал будет минимальным, когда первый заход двухзаходной резьбы каркаса 1 займет среднее положение в зоне сконцентрированного магнитного потока под; выступами однозаходных резьб магнитной системы, а второй заход двухзаходной резьбы каркаса 1 займет среднее положение в зоне слабого рассеянного потока под пазами однозаходных резьб магнитной системы. Выбор расстояния между заходами двухзаходной резьбы, равным половине ее шага, обеС печивает усреднение взаимопротивоположпых приращений не только для основного магнитного потока, сконцентрированноЛ вдоль выступов однозаходных резьб магнитопровода, но и для магнитного потока рассеяния, распределенного вдоль пазов однозаходных резьб магнитопровода. Обеспечение усреднения приращений основного магнитного потока и потока рассеяния на единицу перемещения повышает линейность выходной характеристики в средней малой зоне измеряемого диапазона перемещений, соответствующей минимальному значению выходного сигнала и симметричность ее относительно начала координат. Формула изобретения Преобразователь перемещелия по авт. св. N 781540, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности и симметричности выходной характеристики относительно начала координат, двухзаходная резьба на каркасе выполнена с расстоянием между заходами, равным половице ее щага. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., Машиностроение, 1965, с. 139. 2.Авторское свидетельство СССР № 781540, кл. G 01 В 7/00, 1978 (прототип).