Индукционный датчик положения

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение точности индукционного датчика положения какой-либо детали, линейно или вращательно перемещающейся относительно другой детали. Датчик содержит статор 8 и закрепленную на нем хотя бы одну пару индуктивно связанных катушек 2 и 3, охватывающих ферромагнитные сердечники 4, которые выполнены в виде одинаковых пластин, расположенных в общей плоскости и обращенных одна к другой своими узкими торцами. В зазоре между торцами сердечников 4 установлен с возможностью перемещения электропроводный тонкостенный экран 5, имеющий хотя бы один вырез, размеры которого превышают размеры поперечного сечения сердечника. Благодаря этому при прохождении края выреза между торцами сердечников 4 датчика происходит скачкообразное изменение взаимоиндуктивной связи между катушками 2 и 3, что обуславливает появление импульса напряжения в измерительной катушке 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G О1 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (89) CS 248700 (48) 28.10.86 (21) 7774064/25-28 (22) 27.12.85 (31) PV 1742-85 (32) 13.03.85 (33) CS (46) 15.10.90. Бюл. № 38 (71) Вызкумны а вывойовы устав электрицкых строю точивых концернова учелова организаце (CS) (72) Эдуард Крумполц и Милан Стеларик (CS) (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 458010, кл. G OI В 7/30, 1972. (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повышение точности индукционного датчика положения какой„,SU,„, 1599645 A 1 либо детали, линейно или вращательно перемещающейся относительно другой детали.

Датчик содержит статор 8 и закрепленную на нем хотя бы одну пару индуктивно связанных катушек 2 и 3, охватывающих ферромагнитные сердечники 4, которые выполнены в виде одинаковых пластин, расположенных в общей плоскости и обращенных одна к другой своими узкими торцами. В зазоре между торцами сердечников 4 установлен с возможностью перемещения электропроводный тонкостенный экран 5, имеющий хотя бы один вырез, размеры которого превышают размеры поперечного сечения сердечника. Благодаря этому при прохождении края выреза между торцами сердечников 4 датчика происходит скачкообразное изменение взаимоиндуктивной связи между катушками 2 и 3, что обуславливает появление импульса напряжения в измерительной катушке 3. 2 ил.

1599645

Формула изобретения

3

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения двух относительно подвижных деталей.

Известны индукционные датчики положения движущихся деталей, выполненные так, что изменения индуктивности их обмотки происходят при перемещении ферромагнитного или электропроводящего сердечника катушки, или изменении расстояния ферромагнитной или электронроводящей детали от катушки или системы катушек, причем хотя бы одна из катушек питается от источника переменного тока.

Недостатком таких датчиков является плавное изменение индуктивности катушек, вызванное изменением положения их сердечника или расстояния ферромагнитной или электропроводящей детали от катушки.

Этим плавным, но не скачкообразным изменением индуктивности катушки датчика обусловлена и более низкая точность индикации положения подвижного об-ьекта.

Цель изобретения — повышение точности индикации положения двух относительно подвижных деталей.

На фиг. 1 дан датчик, поперечный разрез; на фиг. 2 — датчик, продольный разрез.

Электрическая цепь предлагаемого датчика состоит по крайней мере из одной пары питающей и измерительной катушек с плоскими ферромагнитными сердечниками, причем катушки расположены соосно, а между торцами катушек или ферромагнитных сердечников имеется воздушный зазор, в котором помещен с возможностью перемещения электропроводящий экраннрующий элемент.

Плоские сердечники своим узким размером ориентированы один в направлении другого и расположены в общей плоскости, а в акранирующем элементе имеется по крайней мере один вырез, размеры которого должны превышать размеры поперечного сечения плоского сердечника.

Датчик положения, например, вращающегося ротора 7 содержит три пары 1 питающих катушек 2 и измерительных катушек 3, прикрепленных к статору 8. Питающие 2 и измерительные 3 катушки охватывают плоские ферромагнитные сердечники 4, выполненные в виде пластин, расположенных в общей плоскости и отделенных один от другого воздушным зазором 9. Плоские ферромагнитные сердечники 4 своим узким размером обращены один к другому. В воздушном зазоре 9 расположен тонкостенный электропроводный экран 5, выполненный в виде полого цилиндра с вырезами 6 и соединенный с вращающимся ротором 7.

Источник питания переменного тока, к которому подключены входные концы питающих катушек 2, и блок обработки результатов измерения с индикатором напряжения, к которому подключены выходные концы измерительных катушек 3, не показаны на чертеже.

Измеряемое положение движущейся детали, например, ротора 7 соответствует проходу края выреза 6 электропроводящего экрана 5 мимо питающей 2 и измерительной

3 катушек, или под гранью плоских ферромагнитных сердечников 4, когда происходит быстрое, практически скачкообразное изменение взаимной индуктивности соответст вующей пары катушек 2 и 3.

Описанный датчик может быть использован для точной индикации заранее выбранных положений деталей, движущихся взаимно вращательно или прямолинейно, например, роторов 7 электрических вращающихся машин, шпинделей, манипуляторов, распределителей зажигания двигателей внутреннего сгорания, сервомеханизмов, роботов, конвейеров, лифтов, кранов, частей машин и оборудования.

Сочетанием нескольких индукционных датчиков положения в едином блоке при соответствующем расположении электропроводящего экрана 5 можно создать более сложную систему, например, датчик положения ротора для электронной коммутации различных обмоток статора электрических машин.

Индукционный датчик положения, содержащий статор, закрепленную на нем хотя бы одну пару соосно установленных и взаимно индуктивно связанных катушек i ферромагнитными сердечниками, отделенными один от другого воздушным зазором между их торцами, и размещенный в этом зазоре с возможностью перемещения тонкостенный электропроводный экран, orëè÷àþùèéñÿ тем, что, с целью повышения точности, сердечники выполнены в виде одинаковых пластин, расположенных в общей плоскости, а в экране выполнен хотя бы один вырез с размерами, превышающими размеры поперечного сечения пластины сердечника.

1599645

Составитель С. Скрыпник

Редактор К. Крупкина Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3!33 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн К! I1 (.(:(Р

I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугцская наб., л. 1 5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, i.t. Гага!п пп. I 0 I