Магнитомодуляционный преобразователь перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение виброустойчивости и точности магнитомодуляционного преобразователя перемещений, содержащего неподвижный П-образный магнитопровод 1, в воздушном зазоре которого размещены два жестко соединенных между собой стержневых постоянных магнита 3 и 4, связываемых в процессе измерения с объектом контроля На полюсах постоянных магнитов 3 и 4 закреплены полюсные наконечники трапецеидальной формы, выполняющие функции концентраторов магнитного поля. На внутренних поверхностях выступов П-образного магнитопровода жестко закреплены датчики Холла 7 и 10, размеры которых равны размерам этих выступов-. При перемещении магнитов 3,4 относительно датчиков Холла изменяется величина ЭДС, снимаемая с холловских электродов . Полярность (или фаза) выходного сигнала преобразователя зависит от направления перемещения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. е (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4164123/25-28 (22) 20.11.86 (46) 30.07.88. Бюл. № 28 (71) Таллинский политехнический инс титут (72) Г.Х.Вяльямяэ и И.И.Тильк (53) 621.317.39.531.71 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 711349, кл. С 01 В 7/00, 1978. (54) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретенияповышение виброустойчивости и точности магнитомодуляционного преобразователя перемещений, содержащего неподвижный П-образный магнитопровод

1, в воздушном зазоре которого разме„,Я0„„413406 A 1 щены два жестко соединенных между собой стержневых постоянных магнита

3 и 4, связываемых в процессе измерения с объектом контроля. На полюсах постоянных магнитов 3 и 4 закреплены полюсные наконечники трапецеидальной формы, выполняющие функции концентраторов магнитного поля. На внутренних поверхностях выступов П-образного магнитопровода жестко закреплены датчики Холла 7 и t0 размеры которых равны размерам этих выступов. При перемещении магнитов 3,4 относительно датчиков Холла изменяется величина

ЭДС, снимаемая с холловских электродов. Полярность (или фаза) выходного сигнала преобразователя зависит от направления перемещения. 1 з .и, ф-лы, 1 ил.

1413406

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

Целью изобретения является повышение виброустойчивости преобразователя и точности измерения перемещений путем выполнения его магнитопровода и размещения чувствительных элементов.

На чертеже изображен преобразователь, общий вид.

Магнитомодуляционный преобразователь перемещений содержит непод- 15 вижный П-образный магнитопровод 1.

В воздушном зазоре магнитопровода 1 размещены параллельно его перекладине 2 два стержневых постоянных магнита 3 и 4, жестко соединенных между 2р собой и связываемых в процессе измерения с объектом. На полюсах постоянных магнитов закреплены ферромагнитные наконечники 5 и 6 трапецеидальной формы, обращенные к датчику 7 25

Холла, жестко закрепленному на внутренней поверхности одного иэ выступов магнитопровода 1. Дня повышения точности измерений на других полюсах магнитов 3 и 4 могут быть закреплены 30 дополнительные ферромагнитные наконечники 8 и 9, обращенные к второму датчику 10 Холла, жестко закрепленному на другом выступе П-образного магнитопровода 1 . Стержневые магниты 2 и

3 установлены на расстоянии 1 от перекладины 2 П-образного магHHTDIIpoBDда 1, превышающем величину зазора между полюсными наконечниками 5, 6 и датчиком Холла 7 не менее чем в три 40 раза.

Преобразователь перемещений работает следующим образом.

Магнитное поле стержневых ма.гнитов

3 и 4 воздействует на каждый иэ двух датчиков 7 и 10 Холла в области зазоров между полюсными наконечниками этих магнитов и выступами П-образного магнитопровода 1, на которых закреплены датчики 7 и 10 Холла. Магнитный поток в указанных зонах имеет противоположное направление. При перемещении магнитов 3 и 4 относительно датчиков 7 и 10 Холла вследствие изменения коэффициента преобразования по длине датчиков Холла величина ЭДС, снимаемая с холловских электроqoa изменяется практически линейно в заBHcHtfocTH от измеряемого перемещения х, Полярность выходного. сигнала при питании датчиков Холла постоянным током (или фаза выходного сигнала при питании переменным током) зависит от направления перемещения.

Настройка магнитной системы преобразователя осуществляется последовательным изменением расстояния между стержневыми магнитами в направлении, уменьшающем нелинейность характеристики преобразования. Магнитное поле в воздушном зазоре не искажается за счет влияния перекладины П-образного магнитопровода в случае, когда стержневые магниты с полюсными наконечниками установлены на расстоянии 1 от перекладины П-образного магнитопровода, превышающем величину зазора d не менее чем в три раза. Магнитомодуляционный преобразователь перемещений позволяет измерять перемещения в условиях сильных вибраций, так как датчик Холлла, будучи хрупким элементом, прикреплен по всей его площади к магнитопроводной пластине. Такой преобразователь имеет значительно меньшую массу подвижной части магнитной системы, так как перемещаются только постоянные магниты с полюсными наконечниками, а магнитопроводные пластины неподвижны. Симметричная конструкция магнитной системы (наличие двух идентичных воздушных зазоров) гарантирует взаимную компенсацию сил магнитного притяжения, действующих между подвижной и неподвижной частями магнитной системы, а наличие второго датчика Холлла и дополнительных полюсных наконечников на стержневых магнитах обеспечивает возможность дифференциального включения датчиков

Холла, что позволяет повысить точность измерений.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Магнитомодуляционный преобразователь перемещений, содержащий неподвижный магнитопровод с воздушным зазором и размещенные в этом зазоре с возможностью относительного перемещения первый датчик Холла и два взаимно параллельных и жестко связанных между собой стержневых постоянных магнита, имеющих на полюсах ферромагнитные наконечники трапецеидальной формы, обращенные к первому датчику

Холла, отличающийся тем, 1413406

Составитель Т. Бычкова

Техред Л. Сердюкова Корректор 3.Лончакова

Редактор А.Маковская

Заказ 3782/41

Тир аж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

1, что, с целью повышения виброустойчивости, неподвижный магнитопровод выполнен П-образным и установлен так что его перекладина расположена параллельно стержневым магнитам, первый датчик Холла жестко закреплен на внутренней поверхности одного из выступов магнитопровода, а постоянные магниты установлены с возмояяостью перемещения относительно него.

2. Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен вторым датчиком Холла, жестко закрепленным на внутренней поверхности другого выступа П-образного магнитопровода, и дополнительными ферромагнитными наконечниками, закреплен10 ными на вторых полюсах стержневых постоянных магнитов.