Преобразователь линейных перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01B7/00 

(,54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ 12 i Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь. зовано, в частности, jpin измерения линейных перемещений. Известны индукционные/ например, трансформаторные преобразователи перемещений, содержащие магнитопрогод} и размещенные на нем обмотку возбуждения, две соединенные последователь но-встречно измерительною обмотки и подвижный короткозамкнутый виток Недостатком известных преобразователей этого типа является высокий уровень остаточного напряжения в исходном положении короткозамкнутого витка, обусловленный несимметрией параметров измерительных обмоток., ко торые установлены на разных участках магнитопровода, и приводящий к снижению чувствительности и точности преобразователя. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является преобразователь линейных перемещений,. содержащий закрепленные на общем немагнитном основании и установленные параллельно один другому С-образный магнитопровод с измерительной обмоткой и кольцевой магнитопровод с обмоткой возбуждения и связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения короткозамкнутый виток, проходш1Щй через отверстие кольцевого магнитопровода и зазор С-образного магнитопровода и лежащий в плоскости, перпендикулярной боковым плоскостям обоих магнитопроводов. Известный преобразователь содержит еще один С-образный магнитопровод, размещеннШ симметрично первому по дру-. гую сторону от кольцевого магнитопровода и несущий на себе вторую измерительную обмотку, включенную встречно-последовательно с первой измерительной обмоткоЛ, для реализации дифференциального принципа измерения. Короткозамкнутый виток выполнен в виде одной петли, проходящей через зазоры обоих С-образных магнитопроводов и отверстие кольцевого магнитопровода Г . Недостатком известного преобразователя является температурный дрейф остгирочного нгшряжения на era выходе, обусловленный неидентичностью коиструктивнБос параметров преобразователя дифференциального . типа:- неодинаковостью температурных коэффициентов магнитного сопротивления С-образных магнитопроводов, неодинаковостью изменения геометричес ких размеров их зазоров, параметров измерительных обмотоки т.п. Цель изобретения - повышение точ ности преобразования перемещений при изменении температуры окружающе среды. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе линейных перемещений, содержащем закрепленны на общем немагнитном основании и установленные параллельно один другому С-образный магнитопровод с измерительной обмоткой и кольцевой магнитопровод с обмоткой возбуждени и связываемый с контролируемым объе том в процессе измерения короткозамкнутый виток, проходящий через отверстие кольцевого магнитопровода и зазор С-образного магнитопровода и лежащий в плоскости, перпендикуля ной боковым плоскостям обоих магнит проводов, короткозамкнутый виток вы полнен, в виде двУх плоских одинаковых петель, противолежащие стороны которых соединены перекрещивающимися перемычками, расположенными в ис ходном положении витка в зазоре Собразного магнитопровода по его продольной оси симметрии. На фиг.1 схематично представлено конструктивное выполнение преобразователя линейных перемеш.ений; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Преобразователь линейных перемещений содержит С-образный магнитопровод 1 с размещенной на нем измерительной обмоткой 2 и установленный параллельно ему кольцевой замкн тый магнитопрОБОД 3 с размещенной на нем обмоткой 4 возбуждения переменного тока. Оба магнитопровода закреплены на общем немагнитном основании 5. Подвижный короткозамкнутый виток б, выполненный в виде дву плоских одинаковых петель 7 и 8, размещен в зазоре С-образного 1 и . в отверстии кольцевого 3 магнитопро водов таким образом, чтобы перекрещивающиеся перемычки 9 и. 10 распола гались в исходном положении витка в зазоре С-образного магнитопровода 1 по его продольной оси симметрииПри этом кольцевой магнитопровод 3 оказывается охваченным лишь одной и петель (здесь 8) короткозамкнутого двухпетлевого витка 6. Преобразователь линейных перемещений работает следуюш 1м образом. При подаче напряжения переменного тока на обмотку возбуждения 4 преоб разователя в его кольцевом магнитопроводе возникает магнитным поток Ф, под действием которого в короткозамкнутом витке 6 индуктируется ток I, протекающий в обеих его петлях 7 и 8 во взаимно противоположных направлениях. В результате создаваемые им магнитные потоки Ф2 и Ф также направлены взаимно противоположно) т.е.. сдвинуты по фазе на 180°, и перпендикулярны плоскостям петель короткозамкнутого витка 6. Таким образом, на С-образный магнитопровод 1 воздействуют одновременно два потока Ф и Фз, величины которых равны в исходном положении витка б, т.е. при нахождении его на продольной рси симметрии этого магнитопровода, но направлены противоположно. В результате напряжение на сопротивлении, нагрузки, подключенной к зажимам .измерительной обмотки 2 преобразователя, близко к нулю. При перемещении короткозамкнутого витка б происходит изменение величин потоков Фц и Ф, в результате чего их разность, циркулирующая по С-образному магнитопроводу 1, изменяется по величине и направлению в зависимости от величины и направления перемещения этого витка. В соответствии с изменениями результирующего потока изменяется величина и фаза напряжения, индуктируемого в измерительной обмотке 2 преобразователя. Таким образом, данный преобразователь, благодаря вышеуказанной конструкции короткозамкнутого витка оказывается выполненным дифференциальным по магнитному потоку, а не по ЭДС, как в известных преобразователях. Благодаря этому исключается влияние неодинаковости конструктивных параметров преобразователя на температурный дрейф нулевого положения при одновременном упрощении его конструкции (одна измерительная обмотка). В результате повышается точность измерения линейных перемещений . Формула изобретения Преобразователь линейных перемещений, содержащий закрепленные на общем немагнитном основании и установленные параллельно один другому С-рбразный магнитопровод с измерительной обмоткой и кольцевой магнитопровод с обмоткой возбуждения и связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения короткозамкнутый виток, проходящий через отверстие кольцевого магнитопровода и зазор С-образного магнитопровода и лежащий в плоскости, перпендикулярной боковым плоскостям обоих магнитопроводов,отличающийс я тем, что, с целью повышения точности преобразования при изменени:и температуры окружающей среды, короткозамкнутый виток выполнен в виде двух плоских одинаковых петель, противолежащие стороны которых соединены перекрещивающимися перемычками, расположенными в исходном положении витка в зазоре С-образного магнитопровода по его продольной оси симметрии.

б

«Т

rw

t

7

Ф} Ф2

/

I Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 464775, кл. G 01 В 7/00, 1973. 2,Авторское свидетельство СССР 815475, кл. G 01 В 1/06f 1979 (прототип).

fPu2.f

а-а ю

У

/8

Р1

-I-J+

J J