SU926521A1 - Преобразователь линейных перемещений - Google Patents

Description

Изобретение относится к контрольноно-измерительной технике и может быть использовано для дистанционного измерения линейных перемещений объектов .

Известен преобразователь линейных перемещений, содержащий магниточув — ствительный элемент, выполненный в виде магнитопровода с измерительными обмотками, магнитный шунт и постоянный магнит, связываемый в процессе измерений с контролируемым-объектом [1] .

Недостатком преобразователя является то, что его выходной сигнал имеет аналоговую форму, а для преобразования его в код необходимо применение сложных преобразовательных схем.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь линейных перемещений, содержащий пленочный ферромагнитный сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса, обмотку возбуждения, подключенную к генератору двуполярного пилообразного тока, и · выходной измерительный контур [2].

Недостаток преобразователя - узкий диапазон измерений.

ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Цель изобретения - расширение диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь снабжен связываемым в процессе измерений с контролируемым объектом постоянным магнитом с плоскими полюсными наконечниками, охватывающими сердеч10 ник, выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов диэлектрических пластин с нанесенной на их поверхности ферромагнитной пленкой и сдвинутых один относительно другого на толщину пластины, а вы15 ходной измерительный контур выполнен в виде двух включенных встречно полуобмоток, каждая из которых размещена на соответствующем пакете сердечника.

На чертеже приведена принципиальная схема преобразователя.

Преобразователь линейных перемещений содержит обмотку 1 возбуждения, подключенную к.генератору 2 25 двуполярного пилообразного тока, постоянный магнит 3, связываемый в процессе измерений с контролируемым объектом (не показан) и снабженный двумя плоскими полюсными наконечни30 ками 4. Полюсные наконечники 4 ох ватывают сердечник, выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов 5 и 6 диэлектрических пластин 7 с нанесенной на их поверхности ферромагнитной пленкой 8. Пакеты 5 и 6 сдвинуты по длине один относительно другого на толщину пластины 7 . На пакетах 5 и 6 размещена измерительная обмотка, включающая, две полуобмотки 9 и 10, электрически включенные встречно и подключенные к схеме регистрации (не показана).

Для защиты от механических воздействий оба пакета 5 и 6 сердечника имеют покрытие 11.

Преобразователь работает следующим образом.

При протекании двуполярного пилообразного тока по обмотке 1 воздуждения, в обеих частях ферромагнитного сердечника - пакетах 5 и 6 возбуждается неоднородное магнитное поле несколько большее величины коэрцитивной силы материала, из которого выполнена пленка 8. При этом на каждом полупериоде нарастания тока возбуждения' пленка 8 перемагничивается из одного магнитного состояния в другое, в результате чего в полуобмотках 9 и 10 измерительной обмотки индуцируются пачки разнополярныхимпульсов. Причем число импульсов в пачке определяется количеством слоев пленки 8, находящихся в зоне перемагничивания. Встречное включение полуобмоток 9 и 10 позволяет исключить из выходного сигнала синусоидальный сигнал помехи, наводимый за счет индуктивной и емкостной связи через воздух между обмоткой 1 возбуждения и полуобмотками 9 и 10 измерительной обмотки.

При перемещении влево постоянного . .магнита 3 с полюсными наконечниками 4 увеличивается количество пластин 7 с пленкой 8 в зоне действия магнитного поля постоянного магнита 3. Магнитное поле постоянного магнита 3 компенсирует магнитное поле, создаваемое одним из полупериодов тока возбуждения, и складывается с другим. Вследствие этого пленки 8, оказывающиеся в зоне действия постоянного магнита, не будут перемагничиваться, что приведет к уменьшению числа считываемых Импульсов. Таким образом, величина перемещения постоянного магнита 3 однозначно определяется числом импульсов в измерительной обмотке. Чем меньше толщина пластин 7 и пленки 8 в пакетах 5 и 6, тем выше разрешающая способность преобразования.

Так как диапазон контролируемых перемещений определяется лишь длиной сердечника и полюсных наконечников, он может достигать значительных размеров.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к контроль но-измерительной технике и может б использовано дл  дистанционного из мерени  линейных перемещений объек тов. Известен преобразователь линейны перемещений, содержащий магниточув ствительный элемент, выполненный в виде магнитопровода с измерительным обмотками, магнитный шунт и посто  ный магнит, св зываемый в процессе измерений с контролируемым объектом 1 . Недостатком преобразовател   вл  етс  то, что его выходной сигнал имеет аналоговую форму, а дл  преобразовани  его в код необходимо пр менение сложных преобразовательных схем. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  преобразователь линейных перемещений , содержащий пленочный ферромагни-тный сердечник с пр моугольной петлей гистерезиса, обмотку возбуждени , подключенную к генератору двупол рного пилообразного тока, и выходной измерительный контур 2. Недостаток преобразовател  - узкий диапазон измерений. Цель изобретени  - расширение диапазона измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что преобразователь снабжен св зываемым в процессе измерений с контролируемым объектом посто нным магнитом с плоскими полюсными наконечниками, охватывающими сердечник , выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов диэлектрических пластин с нанесенной на их поверхности ферромагнитной пленкой и сдвинутых один относительно другого на толщину пластины, а выходной измерительный контур выполнен в виде двух включенных встречно полуобмоток, кажда  из которых размещена на соответствующем пакете сердечника. На чертеже приведена принципиальна  схема преобразовател . Преобразователь линейных перемещений содержит обмотку 1 возбуждени , подключенную к.генератору 2 двупол рного пилообразного тока, посто нный магнит 3, св зываемый в процессе измерений с контролируемым объектом (не показан) и снабженный двум  плоскими полюсными наконечниками 4. Полюсные наконечники 4 охватывают сердечник, выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов 5 и 6 диэлектрических пластин 7 с нанесенной на их поверхнос ти ферромагнитной пленкой 8. Пакеты 5 и 6 сдвинуты по длине один относительно другого на толщину пластины 7 , На пакетах 5 и 6 размещена измерительна  обмотка, включающа , две полуобмотки 9 и 10, электрическ включенные встречно и подключенные схеме регистрации (не показана). Дл  защиты от механических воздейст вий оба пакета 5 и 6 сердечника име ют покрытие 11. Преобразователь работает следующим образом. При протекании двупол рного пилообразного тока по обмотке 1 возду дени , в обеих част х ферромагнитного сердечника - пакетах 5 и б воз буждаетс  неоднородное магнитное по ле несколько большее величины коэрцитивной силы материала, из которого выполнена пленка 8. При этом на каждом полупериоде нарастани  тока возбуждени  пленка 8 пёремагничивае с  из одного магнитного состо ни  в другое, в результате чего в полуобмотках 9 и 10 измерительной обмот ки индуцируютс  пачки разнопол рных импульсов. Причем число импульсов в пачке определ етс  количеством слое пленки 8, наход щихс  в зоне перемагничивани . Встречное включение полуобмоток 9 и 10 позвол ет исключить из выходного сигнала синусоидальный сигнал помехи, наводимый за счет индуктивной и емкостной св зи через воздух между обмоткой 1 возбуждени  и полуобмотками 9 и 10 измерительной обмотки. При перемещении влево посто нного . .магнита 3 с полюсными наконеч никами 4 увеличиваетс  количество пластин 7 с пленкой 8 в зоне дейст ви  магнитного пол  пос о нного маг нита 3. Магнитное поле посто нного магнита 3 компенсирует магнитное поле, создаваемое одним из полупериодов тока возбуждени , и складываетс  с другим. Вследствие этого плен ки 8, оказывающиес  в зоне действи  посто нного магнита, не будут перемагничиватьс , что приведет к уменьшению числа считываемых Импульсов. Таким образом, величина перемещени  посто нного магнита 3 однозначно определ етс  числом импульсов в измерительной -Обмотке. Чем меныие толщина пластин 7 и пленки 8 в пакетах 5 и б, тем выше разрешающа  способность преобразовани . Так как диапазон контролируемых перемещений определ етс  лишь длиной сердечника и полюсных наконечников, он может достигать значительных размеров. Формула изобретени  Преобразователь линейных перемещений , срдержащий пленочный ферромагнитный сердечник с пр моугольной петлей гистерезиса, обмотку возбуждени , подключенную к генератору двупол рного пилообразного тока, и выходной измерительный контур, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений , он снабжен св зываемым в процессе измерений с контролируемым объектом посто нным магнитом с плоскими полюсными наконечниками, охватывающими сердечник, выполненный в виде двух расположенных параллельно пакетов диэлектрических пластин с нанесенной на их поверхности ферромагнитной пленкой и сдвинутых один относительно другого на толщину пластины, а выходной измерительный контур выполнен в виде двух включенных встречно полуобмоток, кажда  из которых размещена на соответствующем пакете сердечника. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Куликовский Л.Ф. и Жиров В.Г. Магнитомодул ционные- измерительные, преобразователи. М., Энерги , 1977, с. 5.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 492728, кл G 01 В 7/24, 1975 ( прототип).