Встроенный потенциометрический датчик линейного перемещения привода

Встроенный потенциометрический датчик линейного перемещения привода относится к области электротехники. Датчик содержит размещенные на штоке перемещения подложки с проводниковым и резистивным слоем, соединенные между собой перемычкой и взаимодействующие с электрическими контактами в корпусе привода. 1 н.п.ф., 3 илл.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к области измерения неэлектрических величин электрическими методами и может быть использовано в автоматике и измерительной технике.

Известен датчик линейных перемещений, с повышенной надежностью работы за счет изменения конструкции чувствительного элемента, содержащий информационную линейку с рабочей обмоткой, направляющие, с возможностью перемещения по ним магнитопровода, компенсационную обмотку и обмотку съема информации, причем активные стороны рабочей обмотки расположены вдоль оси перемещения, а количество проводников активных сторон рабочей обмотки на каждом из ее участков прямо пропорционально расстоянию от начала информационной линейки до середины магнитопровода, в котором направляющие выполнены из токопроводящего материала, изолированы от магнитопровода и являются одновитковой обмоткой съема информации, а компенсационная обмотка включена последовательно с рабочей обмоткой. (Патент на изобретение RU 119642, G01B 7/00, G01D 5/20)

Известен также датчик линейных перемещений, содержащий информационную линейку с рабочей обмоткой, направляющие, с возможностью перемещения по ним магнитопровода, компенсационную обмотку и обмотку съема информации, причем активные стороны рабочей обмотки расположены вдоль оси перемещения, а количество проводников активных сторон рабочей обмотки на каждом из ее участков прямо пропорционально расстоянию от начала информационной линейки до середины магнитопровода, в котором направляющие выполнены из токопроводящего материала, изолированы от магнитопровода и являются одновитковой обмоткой съема информации, а компенсационная обмотка включена последовательно с рабочей обмоткой. (Патент на изобретение RU 2119642, G01B 7/00, G01D 5/20).

Наиболее близким к описываемой полезной модели является датчик перемещений, содержащий шток перемещения, контактирующий с элементом электрической цепи и соединенный с источником питания, в котором элемент электрической цепи выполнен в виде двух биметаллических пластин, соединенных между собой перемычкой, причем концы биметаллических пластин соединены с источником питания, а перемычка контактирует с штоком перемещения. (Патент на полезную модель RU 17979, G01С 22/00).

К недостаткам известного устройства следует отнести то, что поскольку шток перемещения является элементом электрической цепи, имеет малые значения хода и скорости перемещения, его проблематично использовать в качестве исполнительного механизма, а зависимость частоты замыкания и размыкания пластин от условий теплообмена с окружающей средой не гарантирует достоверности результатов измерения при нестабильной температуре окружающей среды.

Решаемая техническая задача состоит в создании конструкции встроенного датчика позволяющего снизить массо-габаритные показатели привода.

Поставленная задача решается тем, что во встроенном потенциомет-рическом датчике линейного перемещения, содержащем электрические контакты, шток перемещения, размещенный в корпусе привода, элемент электрической цепи, выполненный в виде двух фрагментов, соединенных между собой перемычкой, в котором фрагменты элемента электрической цепи размещены на штоке перемещения и взаимодействуют с электрическими контактами, размещенными в корпусе привода, при этом первый из указанных фрагментов выполнен в виде подложки с проводниковым слоем, а второй в виде подложки с резистивным слоем.

Предусмотрено, что корпус снабжен изолирующими втулками для вывода соединительных проводов от электрических контактов к внешнему блоку управления приводом.

Предусмотрено, что шток перемещения установлен в позиционирующем устройстве, включающем втулку с установочными винтами и шариками, закрепленную прижимной гайкой.

Предусмотрено, что на цилиндрической поверхности штока выполнены канавки, для размещения подложек с проводниковым и резистивным слоями.

Предусмотрено также, что электрические контакты установлены в секторы-изоляторы, закрепленные во втулке.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид встроенного потенциометрического датчика линейного перемещения привода, на фиг. 2 показана принципиальная схема включения датчика, а на фиг. 3 приведена монтажная схема включения датчика.

Потенциометрический датчик линейного перемещения привода содержит:

1 - электрические контакты,

2 - шток перемещения,

3 - корпус привода,

4 - элемент электрической цепи в виде подложки с проводниковым слоем,

5 - элемент электрической цепи в виде подложки с резистивным слоем,

6 - перемычка,

7 - изолирующие втулки,

8 - втулка,

9 - установочные винты,

10 - шарики,

11 - прижимная гайка,

12 - канавки,

13 - секторы-изоляторы,

Устройство работает следующим образом. Во время работы привода при перемещении штока 2 относительно корпуса 3 привода происходит изменение длины участка резистивного слоя подложки 5 от переднего торца штока 2 до контакта 1, что приводит к изменению значения сопротивления К резистивного слоя. Это изменение сопротивления обрабатывается внешним блоком управления, подключенным к приводу через изолирующие втулки 7.

Надежность электрического контакта обеспечена за счет антиротационного устройства, в состав которого входит втулка 8 с шариками 10 и установочными винтами 9. Данное устройство фиксируется относительно корпуса привода 3 прижимной гайкой 11.

Испытания изготовленного макетного образца показали, что он технологичен в сборке и являясь встроенным в электропривод позволяет снизить его массо-габаритные показатели при сохранении надежности и достоверности контроля перемещения штока.

1. Встроенный потенциометрический датчик линейного перемещения привода, содержащий электрические контакты, шток перемещения, размещенный в корпусе электропривода, элемент электрической цепи, выполненный в виде двух фрагментов, соединенных между собой перемычкой, отличающийся тем, что фрагменты элемента электрической цепи размещены на штоке перемещения и взаимодействуют с электрическими контактами, размещенными в корпусе электропривода, при этом первый из указанных фрагментов выполнен в виде подложки с проводниковым слоем, а второй в виде подложки с резистивным слоем.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что корпус снабжен изолирующими втулками для вывода соединительных проводов от электрических контактов к внешнему блоку управления электроприводом.

3. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что шток перемещения установлен в позиционирующем устройстве, включающем втулку с установочными винтами и шариками, закрепленную прижимной гайкой.

4. Датчик по п. 2, отличающийся тем, что на цилиндрической поверхности штока выполнены канавки, для размещения подложек с проводниковым и резистивным слоями.

5. Датчик по п. 3, отличающийся тем, что электрические контакты установлены в секторы-изоляторы, закрепленные во втулке.