(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
1
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерению линейных перемещений.
Известен датчик линейных перемещений, содержащий неподвижные обмотки и перемещающиеся стержни магнитопровода 1.
Известен также датчик линейных перемещений, содержащий неподвижный и подвижный магнитопроводы, секционированные обмотки возбуждения и измерительную обмотку 2.
Недостатками известных датчиков являются низкий коэффициент преобразования и недостаточная линейность характеристики.
Цель изобретения - повышение линейности характеристики и увеличение коэффициента преобразования.
С этой целью в бесконтактном датчике линейных перемещений, содержащем неподвижный магнитопровод с секционированными обмотками возбуждения и измерительной обмоткой, и подвижный цилиндрический магнитопровод, неподвижный магнитопровод
снабжен двумя пространственно разнесенными ; полюсами, расположенными в плоскостях перпендикулярных оси, кольцевые поверхности которых имеют цилиндрическую форму, каждая секция обмотки возбуждения охватывает оба полюса, секция измерительной обмотки охватывает только один полюс, а подвижный магнитопровод выполнен однородным.
При этом подвижный магнитопровод перекрывает полюса наполовину.
10
На фиг. 1 изображено устройство, продольный разраз; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез.
Датчик состоит из корпуса 1, статора 2,
15 ротора (подвижный сердечник) 3 и обмоток - возбуждения 4 и измерительной 5. Статор 2 состоит из двух пакетов, набранных из зубчатых листов электротехнической стали и магнитоизолированных друг от друга. Ротор дат20чика имеет цилиндрическую форму и набран из колец той же стали, что и статор.
Толщина магнитопровода определяется величиной измеряемого перемещения. Обмотка
399
4 возбуждения укладывается в пазы и охватывает оба пакета татора, измерительная обмотка 5 также укладывается в статора секции, но раздельно на каждом из пакетов. Секции обмотки возбуждения соединяются согласно для создания магнитных потоков в каждом из пакетов. Секции измерительной обмотки соединяются согласно на каждом пакете и встречно между пакетами. Устройство работает следующим образом.
В начальном (нулевом) положении датчика потоки в каждом пакете, создаваемые обмоткой 4 возбуждения равны и наводят разные ЭДС в секции правого и левого пакета измерительной обмотки 5, а их встречное включение обеспечивает на выходе сигнал равный нулю. При смещении ротора в ту или иную сторону изменяется проводимость соответствующего пакета статора (общая проводимость системы остается неизменной). Там, где площадь перекрытия пакета статора движущимся ротором увеличивается, увеличивается и магнитный поток, соответственно увеличивает ся и наводимая ЭДС в секциях измерительной обмотки 5 этого пакета и наоборот - происходит уменьщение ЭДС в секциях другого пакета. Суммарная ЭДС измерительной обмотки определяется разностью напряжений в секциях обоих пакетов. Эта разница прямо пропорциональна площади перекрытия пакета статора, а следовательно, и длине хода ротора, т.е. на выходе измерительной обмотки 5 сигнал пропорционален линейному перемещению сердечника. В данном случае направление перемещения определяется фазой выходного сигнала, так что при переходе сердечником нулевого положения, фаза изменится на 180°. При вращении гладкого ротора прово1394
димость пакетов остается неизменной и не влияет на величину выходного сигнала.
Предлагаемый бесконтактный датчик линейных перемещений имеет повьшенную ли5 нейность характеристики и высокий козффициент преобразования.
Формула изобретения
цилиндрический магнитопровод, отличающийся тем, что, с целью повыщения линейности характеристики, неподвижный магнитопровод снабжен двумя пространственно разнесенными полюсами, расположенными в плоскостях перпендикулярных оси, кольцевые поверхности которых имеют цилиндрическую форму, каждая секция обмотки возбуждения охватывает оба полюса, секция измерительной обмотки охватывает только
один полюс, а подвижный магнитопровод выполнен однородным.
Источники информации, принятые во внимание при эксггертизе
м
|1|Щ|ми..Л..,||И|П|
ШИШ
/
г/г/
Риг 2
