SU847011A1 - Датчик линейных перемещений - Google Patents

Description

1

-Изобретение относитс  к технике измерений, в частности к измерению линейных перемещений, скоростей.

Известен датчик линейных перемещений , содержащий систему электромагнитных катушек, укрепленных на . стволе, соединенных последовательно, и сильный магнит в поршне. При движении поршн  внутри ствола в катушках возникает электродвижуща  сила, регистрируема  осциллографом 1.

Однако данный датчик не обеспечивает высокой точности измерени  линейных перемещений объекта.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  датчик, содержащий подвижный контакт и контактную плату, на контактной поверхности котЪрой участки из токопрОЕОд щего материала чередуютс  с участками из электроизолирующего материала, причем провод щие участки последовательно соедин ютс  друг с другом через резисторы. Ширина подвижного контакта в известном датчике превышает ширину непровод щего участка на контактной поверх .ности 2 .

У известного датчика величина выходного сигнала пропорциональна

величине измер емого перемещени , что ограничивает диапазон измер емых перемещений с заданной точностью. В этом случае незначительному перемещению объекта, определ емому заданной ТОЧНОСТЬЮизмерений, должно соответствовать изменение сигнала датчика, которое не должно быть меньше некоторой величины, определ емой свойствами регистрирующего устройства .

Цель изобретени  - расширение диапазона измер емых перемещений и упрощение конструкции датчика.

15

Указанна  цель достигаетс  тем, что в датчике линейных перемещений контактна  плата выполнена в виде рейки из токопровод щего материала с поперечными пазами, заполненными

20 электроизолирующим материалом, при этом ширина подвижного контакта датчика меньше ширины поперечного паза. На фиг. 1 схематически изображено устройство, в составе которого описы25 ваемый датчик может использоватьс  дл  измерени  линейных перемещений и скоростей движени  объекта в случае, когда объект измен ет направление и скорость движени ;

30 на фиг. 2 - кривые, запис,анные на

ленте осциллографа в частном случае перемещени  объекта.

Устройство содержит потенциометрический датчик 1, описываемый дискретный датчик.2, подвижный контакт 3 жестко св занный с переме .дающимс  объектом 4, ишейфовый осциллограф 5. Чувствительный элемент датчика 2 выполнен ь виде рейки б из токопровод щего материала с поперечными пазами калиброванной ширины на контактной поверхности, которые расположены на калиброванных расстони х друг от друга и заполнены электроизол тором 7,

Прот женность участков рейки лН; определ етс  с необходимой точность инструментальным измерением.

При движении объекта контакт 3 перемещаетс  по чувствительным элементам датчиков 1 и 2, а на светочувствительной ленте 8 (фиг, 2) осциллографа 5 записываютс  отметки времени, крива  9 пqкaзaний датчика 1 и система пр моугольных импульсов 10 от датчика 2. Каждому из импульс соответствует определенныйучасток рейки датчика 2.

Крива  9 позвол ет установить направление движени , моменты нач;ал и прекращени  движени  объекта и дает качественную картину динамики движени , об изменении скорости движени  можно судить по изменению наклона касательной к кривой 9, Средн   скорость движени  объекта на Каждом из i-тых -участков определ ет по формуле

V.

где Н - ширина i-того участка рейк

датчика 2;

bt - врем  прохождени  контактом 3 этого участка рейки, Рассто ние дS, пройденное объект за врем  it, определ етс  с помощью соотношени 

(н-

+ ь н

+ iH

MI

где индексы н и k соответствуют номерам участков рейки датчика 2, на которых находилс  контакт 3 в момент начала и окончани  промежут времени b.t, а ьНц и - части длин участков рейки, пройденные контактом 3 в начале и конце отсчета промежутка времени t. Погрешность в определении перемещений и скоростей объекта в дайном случае не зависит от класса используемого

осциллографа и блоков электропитани , а определ етс  точностью инструментального измерени  участков рей .ки датчика и точностью отметчика времени. Поскольку врем  и длину е участков рейки можно измер ть с высокой точностью,- то это определ .ет высокую точность нахождени  величин перемещений и ск.: ростей объекта.

Так как выходной сигнал описывав« мого учаотка имеет вид систе1 1Ы импульсов пр моугольной формы, амплитуда которых посто нна (не зависит от величины перемещени  объекта),то диапазон измер емых перемещений при использовании описываемого датчика

5 ограничиваетс  только размерами самого датчика.

Использование предлагаемого,датчика линейных перемещений позвол ет расширить диапазон измер емых переQ мещений,повысить точность измерени  больших перемещений. Испытани  описываемого датчика показали, что погрешность определени  перемещений поршней мультипликатора давлени 

5 снизилась более чем на пор док, а скорости - более чем в 3 раза.

Claims (1)

1. Циклис Д.С., Родина М.Д. Электромагнитный метод измерени  скорости движени  поршн  в адиабатической установке. Приборы и техника эксперимента , 1968, № 1, с. 190-191.

. 2; Агейкин Д.И. и др. Датчики систем автоматического койтрол  и регулировани . М., Машгиз, 1959, с. 14-15 (прототип).

//