Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности дифференциально-трансформаторного датчика перемещений путем уменьшения температурной погрешности измерения за счет соответствующего выбора конструктивных размеров. Датчик содержит ферромагнитный корпус, выполненный ступенчатым из двух частей разного диаметра, внутри которого размещен магнитопровод, а также двухсекционная обмотка возбуждения и измерительная обмотка с дифференциальным соединением их секций. С противоположных торцов магнитопровода установлены симметрирующая пластина и якорь, отделенные от них зазорами. Якорь установлен с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и торцом магнитопровода. Осевая длина цилиндрической части корпуса со стороны якоря выполнена практически равной осевой длине центрального стержня магнитопровода, а диаметр корпуса со стороны компенсационной части датчика выбирается в соответствии с определенным математическим возбуждением. 1 ил. f Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Ььс1Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9 т - т l; (21) 4631410/28 (22) 03.01.89 (46) 15.01.91. Бюл. ¹ 2 (72) Т.И.Мурашкина, Н.Д.Конаков, О.Д.Глухов и М.В.Карпов (53) 621.317.39 .531.77(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1392339, кл. С 01 В 7/00, 1986. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОР-.

МАТОРНЫЙ ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности дифференциально-трансформаторного датчика перемещений путем уменьшения температурной погрешности измерения за счет соответствующего выбора конструктивных . размеров. Датчик содержит ферромагнитный корпус, выполненный ступенчатым из

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений или зазоров между двумя обьектами.

Цель изобретения — повышение точности дифференциально-трансформаторного датчика перемещения путем уменьшения температурной погрешности измерения за счет выбора конструктивных размеров датчика.

На чертеже изображен дифференциально-трансформаторный датчик перемещений, разрез.

Датчик содержит ферромагнитный цилиндрический корпус, выполненный ступенчатым из двух частей 1 и 2 разного диаметра, внутри которого размещен магнитопровод

3. На центральном стержне магнитопровода размещены двухсекционная обмотка 4 возбуждения и двухсекционная измери„„5U„„1620812 А1 двух частей разного диаметра, внутри которого размещен магнитопровод, а также двухсекционная обмотка возбуждения и измерительная обмотка с дифференциальным соединением их секций. С противоположных торцов магнитопровода установлены симметрирующая пластина и якорь, отделенные от них зазорами. Якорь установлен с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и торцом магнитоп ровода. Осевая длина цилиндрической части корпуса со стороны якоря выпол- нена практически равной осевой длине центрального стержня магнитопровода, а диаметр корпуса со стороны компенсационной части датчика выбирается в соответствии с определенным математическим возбуждением. 1 ил. тельная обмотка 5 с дифференциальным соединением их секций, которые образуют рабочую и компенсационную части датчика благодаря разделительной ферромагнитной перегородке магнитопровода 3, расположенной в плоскости поперечной магнитной симметрии датчика. Напротив одного из торцов магнитопровода датчика расположе на с зазором д» симметрирующая пластина 6, закрепленная неподвижно или с возможностью регулировки .зазора д» в компенсационной части датчика и имеющая диаметр, равный внутреннему диаметру D корпуса датчика в этой его части 1. Со стороны противоположного торца в части 2 корпуса датчика размещен с зазором др ферромагнитный якорь 7, установленный с возможностью перемещения х в направлении изменения рабочего зазора др между ним и торцом магнитопровода 3. Осевая

1620812 длина цилиндрической части 2 корпуса со стороны якоря 7 выполнена практически равной осевой длине центрального стержня магнитопровода 3, а внутренний диаметр 0 части 1 корпуса со стороны симметрирую- 5 щей пластины 6 выбран из условия

10 где Do — внутренний диаметр части 2 корпу-, са со стороны якоря;

Bpo — начальный рабочий зазор между торцом магнитопровода и якорем в точке, соответствую цей балансу рабочей и ком- 15 пенсационной частей датчика; ио и т магнитная проницаемость вакуума и магнитопровода соответственно.

Дифференциально-трансформаторный 20 датчик перемещений работает следующим образом.

При перемещении подвижного якоря 7 относительно измерительной части датчика в направлении х происходит увеличение или 25 уменьшение рабочего зазора др, в то время как величина компенсационного зазора дк остается неизменной и равной -др, . В результате этого изменяется величина магнитного потока, а следовательно, и ЭДС на секции измерительной обмотки 5 в рабочей части 2 корпуса.

Благодаря указанному выбору соотношения размеров частей 1 и 2 корпуса в рабочей и компенсационной частях, датчика обеспечивается значительное уменьшение температурной погрешности измерения за счет уменьшения влияния как геометрической, так и электромагнитной несимметрии

40 рабочей и компенсационной частей датчика.

Формула изобретения

Дифференциально-трансформаторный датчик перемещений, содержащий цилиндрический ферромагнитный корпус, выполненный ступенчатым из двух частей разного диаметра, расположенный внутри него магнитопровод с центральным стержнем, размещенные на нем обмотку возбуждения и измерительную обмотку, секции каждой из которых соединены дифференциально, и расположенные с зазором напротив противоположных торцов магнитопровода симметрирующую пластину, имеющую диаметр, равный внутреннему диаметру корпуса в обращенной к ней части, и якорь, установленный с возможностью перемещения в направлении изменения зазора между ним и вторым торцом магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем снижения температурной погрешности. осевая длина цилиндрической части корпуса со стороны якоря выполнена практически равной осевой длине центрального стержня магнитопровода, а внутренний диаметр 0 части корпуса со стороны симметрирующей пластины выбран из условия

0= Do+2 ро где Do — внутренний диаметр части корпуса со стороны якоря;

h» — начальный рабочий зазор между торцом магнитопровода и якорем;

p„, pcT — магнитная проницаемость вакуума и магнитопровода соответственно, 1620812

Составитель Т.Бычкова

Редактор Н,Горват Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Малец !

Заказ 4237 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101