Датчик линейных перемещений Советский патент 1983 года по МПК G01D5/20 

(5) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ . 1 Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений.в электрический сиг нал, а именно к датчикам линейных перемещений. Известен датчик перемещения, содержащий генератор переменного тока, выходы которого подключены к бифиляр ной обмотке, уложенной в пазы кодового элемента, выходы которых подключены к фазовому детектору, два подвижных считывающих элемента, выходы которых подключены к усилителям импульсных сигналов Cl 3. Недостатком такого датчика является низкая механическая надежность вследствие наличия переиещакхцихся проводов, снимающих информацию о перемещении J Кроме того, такой датчик не определяет направление перемещения , что также ведет к сбоям в работе. . : , , - ... / близким по техническому решению к изобретению является датчик линейных перемещений, содержащий носитель кодовой информации, выполненный в виде меандра, подключенный к генератору высокой частоты, устройство съема информации, выполненного в виде подвижного элемента с измерительной обмоткой 2. Однако такой датчик обладает низкой точностью и надежностью из-за наличия перемещающихся то коподводящих проводов и из-за амплитудного принципа представления информации. Кроме того, такой датчик не определяет направление перемещения и имеет высокую температурную погрешность. Целью изобретения является повышение точности датчика. Поставленная цель достигается тем, что в датчик линейных перемещений , содержащий неподвижный элемент, выполненный в виде плоской обмотки в форме меандра, подключенную к генератору высокой частоты. И подвижный элемент, введены два ферриторых кольца, на которых расположены измерительные обмотки, включенные встречно, подвижный элемент выполнен в виде плоской обмотки в форме меандра, концы которой замкнуты проводником, расположенным внутри ферритовых колец. На чертеже схематично изображен датчик линейных перемещений. Датчик содержит генератор 1 высо кой частоты, неподвижную плоскую обмотку 2 в виде меандра, подвижный элемент 3, выполненный в виде плоской обмотки k в виде меандра, ферри Iтовые кольца 5 с измерительными обмотками 6. Датчик линейных перемещений рабо ет следующим образом. При подключении генератора 1 к обмотке 2, являющейся носителем кодовой информации, в короткозамкнуто меандре оСмотки наводится ЭДС за счет потокосцепления между неподвижной и подвижной обмотками Z и А датчика. Значение этой ЭДС определяется положением витков меандра обмотки Ц относительно меандра обмотки 2, являющейся носителем кодов информации. 8 короткозамкнутом меан дре протекает переменный ток, который, создавая магнитное поле, трансформирует свою энергию в измерительные обмотки 6 двух ферритовых колец 5. Так как направление тока этих колец изменяется , то для увел чения амплитуды выходного сигнала их обмотки включены встречно. При перемещении подвижного элеме та 3 , а следовательно короткозамкну того меандра обмотки k вдоль носителя кодовой информации, фаза сигнала, снимаемая с измерительных обмоток 6 ферритовых колец 5,изменяется на противоположную через каждый шаг меандра носителя кодовой информации, так как изменяется направление тока в сосед- о них витках итого меандра. Это изменение фазы измерительного сигнала на подсчитывается в устройстве обработки информации (не показано) и по нему судят о перемещении подвижного объекта. Кроме этого, при перемещении короткозамкнутого меандра изменяется количество витков, участвующих в пе 74 редаче информации, т.е. изменяется , сам уровень ыходного сигнала. При полном перекрытии обеих меандров его значение максимально, а когда в зацеплении участвуют всего по одному, двум виткам меандров, т.е. при максимуме перемещения, величина выходного сигнала имеет минимальное значение. При перемещении короткозамкнутого меандра вдоль носителя кодовой информации этот уровень распределяется по определенному закону, т.е. по значению выходного сигнала можно определить направление перемещения, а при кратковременном отключении питания восстановить приблизительное значение перемещения короткозамкнутого меандра. Использование в качестве съема информации ферритовых колец с измериуельными обмотками исключает наличие перемещающихся проводов, что ведет к повышению точности и надежности устройства, а увеличение количества витков в измерительных обмотках повышает чувствительность датчика перемещения . Таким образом, благодаря исключения подвижных контактов повышается надежность датчика перемещения, причем точное измерение перемещения осуществляется по фазовому признаку, а- восстановление значения перемещения при сбоях в работе датчика осуществляется по амплитудному признаку. Экономический эффект от использования изобретения обусловлен отмеченными его техническими преимуществами. Формула изобретения Датчик линейных перемещений,содержащий неподвижный элемент, выполненный в виде плоской обмотки в форме меандра, подключенной к генератору высокой частоты, и подвижный элемент., отличающийс я тем, что, с целью повышения точности датчика, в него введены два ферритовых кольца, на которых расположены измерительные о.бмотки, включенные встречно, подвижный элемент выполнен в виде плоской обмотки в форме меандра, концы когорой замкнуты проводником расположенным внутри февритовых колец.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР К . кл.ОО 05/20, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № «39700, кл. G 01 D 5/20, 1972.. 5 (прототип).

L±J UJ

I +1 1 14-J I I LiJ