[go: up one dir, main page]

SU937992A1 - Functional inductive displacement converter - Google Patents

Functional inductive displacement converter Download PDF

Info

Publication number
SU937992A1
SU937992A1 SU803228798A SU3228798A SU937992A1 SU 937992 A1 SU937992 A1 SU 937992A1 SU 803228798 A SU803228798 A SU 803228798A SU 3228798 A SU3228798 A SU 3228798A SU 937992 A1 SU937992 A1 SU 937992A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
core
converter
air gap
poles
width
Prior art date
Application number
SU803228798A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Бауман
Олег Филиппович Бирюков
Василий Никитович Шашков
Владислав Григорьевич Бобарига
Виктор Антонович Чупрунов
Original Assignee
Предприятие П/Я Г-4361
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Г-4361 filed Critical Предприятие П/Я Г-4361
Priority to SU803228798A priority Critical patent/SU937992A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU937992A1 publication Critical patent/SU937992A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Description

(54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ(54) FUNCTIONAL INDUCTIVE TRANSFORMER

1one

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  перемещений и получени  заданной функциональной зависимости межру измеренным сигналом и перемещением.The invention relates to an instrumentation technique and can be used to measure displacements and to obtain a predetermined functional relationship between the measured signal and displacement.

Известны функциональные преобразователи с подвижными плоскими функцисдаальными обмотками, размещенными в зазоре неподвижного магнитопровоца f 1 .Known functional transducers with movable flat functionaldiscodal windings placed in the gap of the stationary magnet guide f 1.

Недостатки таких преобразователей сложность изготовлени , ограниченный диапазон перемещений и мала  чувствительность , обусловленные тем, что при боль- ., шик зазорах в магнитной цепи увеличиваютс  потоки рассеивани , снижающие точность воспроизведени  заданной функциональной зависимости.The disadvantages of such converters are the complexity of manufacturing, the limited range of displacements and the low sensitivity due to the fact that with large gaps in the magnetic circuit, the scattering flows increase, reducing the accuracy of the reproduction of a given functional relationship.

Наиболее близким техническим решени зо ем к изобретению  вл етс  функциональ ный индуктивный преобразователь перемещений , содержащий ферромагнитные  корь и сердечник с полюсами и размещенные, наThe closest technical solution to the invention is a functional inductive displacement transducer, containing ferromagnetic measles and a core with poles and placed on

ПЕРЕМЕЩЕНИЙDISPLACEMENT

.сердечнике последовательно соединенные катушки индуктивности. Якорь имеет посто нное поперечное сечение, так что при его линейном или угловом перемещении относительно полюсов сердечника обеспечиваетс  получение заданной функциональной зависимости, например линейной, что обусловлено соответствующим изменением площади взаимного перекрыти  полюсов сердечника и  кор  преобразовател  i2.j,The cores are series-connected inductors. The anchor has a constant cross section, so that with its linear or angular movement relative to the core poles, a given functional relationship is obtained, for example, linear, due to a corresponding change in the area of mutual overlap of the core poles and core of the converter i2.j,

Недостатком этого преобразовател   вл ютс  ограниченные функциональные возможности и точность, так как он позвол ет воспроизводить только линейную зависимость между его выходным сипналом и входным перемещением.The disadvantage of this converter is its limited functionality and accuracy, since it allows to reproduce only a linear relationship between its output sypnal and input displacement.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повышение точности воспроизведени  заданной функ- диональной зависимости.The purpose of the invention is to expand the functionality and improve the accuracy of reproduction of a given functional dependence.

Claims (1)

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в функциональном индуктивном преобразователе перемещений, содержащем ферромагнитные  корь и сердечник с полюк 39 ми и размещенные на сераечнике ттослецо вательно соециненные катушки индуктивн , сти,  корь установлен с зазором относителъно поверхности полюсов сердечника, , составл ющим 0,О5-О, I от высоты полю са сердечника в направлении измер емо го перемеше1ш , и выполнен с переменной шириной у в его поперечном сечени измен ющейс  в соответствии с формулой « Яо С - стЛЧхЙП где) - ширина в его поперечном сечвнкк на рассто нии Л. от его кс-нца с наименьшей шириной Vo, JH; j f()- заданна  функциональна  зависимость; cf - Воздушный зазор между полюсами сердечника и поверхностью  кор , м ; - магнитна  проницаемость в.оздушного зазора, Гн/м ; 1о - высота полюса сердечника, м; ( кругова  частота напр жени  питани  преобразовател , рад/с; j(/ - суммарное число витков катушек индуктивности; R - магнитное сопротивление материала сердечника и  кор , Л.вит/ВсГ R - суммарное активное сопротивление катушек и материала сердечника и  кор  преобразовател  Ом На фиг. 1 представлен схематично функциональный преобразователь, вид спереди;на фиг. 2 - то же, вид сверху Функциональный преобразователь содержит выполненные из ферромагнитного материала профилированный по поперечному сечению  корь I и неподвижный сердачник 2 с полюсами. Якорь I отделен о поверхности полюсов сердечникаi 2 воздушным зазором сГ . На полюсах сердечника 2 размещены каркасы 3 из электроизол ционного диамагнитного материала с катушками 4 индуктивности, соединенйыми последовательно согласно и подключенными к измерительной схеме 5 К вькоду измерительной схемы подключен показывающий прибор 6. Преобразователь перемещений работает следующим образом. При перемещении  кор  1 относительно поверхности полюсов сердечника 2 измен етс  площадь 9{ X взаимного перекрыти   кор  I и гголюсов сердечника 2, вслеист&ие чего измен етс  реактив24 нов сопротивление катушек 4 индуктивцоera . Изменение реактивного сопротивлени , а следовательно, и изменение выодного сигнала преобразовател , соогетствуюше е заданной функциональнойзаисимости I ( У }, определ етс  профилем оперечного сечени   кор , т.е. его шириной )L в поперечном сечении, котора  станавливаетс  соотношением xcfVFubR VoЛУоЬ « - ст/1НхРйЛ где У - ширина  кор  в его поперечном сечении на рассто нии X от его конца с наименьшей шириной ()( - заданна  функциональна  зависимость; б - воздушный зазор между полюсами сердечника и поверхностью  кор , м ; Q- магнитна  проницаемость воздушного зазора, Гн/м; ) - высота полюса сердечника, м; (j - кругова  частота напр жени  питани  преобразовател , рад/с; Х/ - суммарное число витков катушек индуктивности; IL - магнитное сопротивление материала сердечника и  кор . А, вит/ /B(f ; Я - суммарное активное сопротивление катушек и материала сердечника и  кор  прообразовате .. л . Ом. ТЗл  топа, чтобы воспроизвести на выходе преобразовател  заданную функцию (Х) с погрешностью, не превышающей заданного минимального значени  Д , вы- ота Ь полюса шихтованного ферромаг™ « ° сердечника 2 должна бьп-ь максимальное значение производной функции на заданном участке ее воспроизведени . Бпагодар  этому любые другие значени  производной на этом участке заданной ({ункциональной зависимости f (Х ) не могут дать методическую ошибку воспроизведени , превышающую Д . При этом величина воздушного зазо- ра (Г выбираетс  в диапазоне 0,О5-0,1. от высоты полюса. Магнитное сопротивление воздушного зазора на несколько пор дков превышает магнитное сопротивление ферромагнитных участков сераечии ка и  кор  преобразовател , по которым замыкаетс  магнитный поток, создаваемый катушками 4 ииоуктивности, вследст вие чего нестабильность магнитных свойств материала сердечника и  кор  преобразовател  практически не вли ют н точность воспршзвецени  функции(Х ). Кроме того, потер  чувствительности преобразовани  оказываетс  не очень большой , благодар  ограничению величины воздушного зазора о сверху. Дл  того, чтобы заданна  функциональна  зависимость f (X ) была полностью воспроизведена в соответствующем диапазоне перемещений  кор  I, необходимо , чтобы ширина С полюса, сердечника 2 удовлетвор ла условию г qx.-УО г Таким образом, благодар  соответст.вующему профилированию поперечного сечени  по размеру , обеспечиваетс  невоспроизведение на выходе преобразовател  практически любой функциональной зависимости f-C) с зада1шой точностью. Формула изобретени  Функциональный индуктивный преобразозатель перемещений, содержащий ферромагнитные  корь и сердечник с полюсами и размещенные на сердечнике последо вательно соединенные каткшки. индуктивности , отличающийс  тем, что с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  точности воспро изведени  заданной функциональной зависимости ,  корь установлен с зазором отительно поверхности полюсов сеоаеча , составл5пощим О,05-О,1 ри высополюса сердечника в направлении из емого перемещени , и выполнен с еменной шириной в его поперечном ении, измен ющейс  в соответствии с мулой a()-R /UobLttW -RcTVfHO-R.O У - ширина  кор  в его поперечном сечении на рассто нии X от его конца с наименьшей щириной о, . ; f () - заданна  функциональна  зависимость; О - воздушный зазор межцу полюсами сердечника и поверхностью  кор , м ; - магнитна  проницаемость воздушного зазора, Гн/м; J3 - вьюота полюса сердечника, м; (jt) - кругова  частота напр жени  питани  преобразовател , рад/с; W - суммарное число витков катушек индуктивности; R - магнитное сопротивление материала сердечника и  кор , , А,вит/В(Г; R - суммарное активное сопротив ление катушек и материала сердечника и  кор  преобразовател . Ом. Источники информации, н тые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР 88328, кл. Q 08 С 9/ОО, 1965. .Агейкин Д. И. Датчики контрол  и лировани . М., Машиностроение, 5, с. 114 (прототип).The goal is achieved by the fact that in a functional inductive displacement transducer, containing ferromagnetic measles and a core with 39 holes and placed on the socket, positively coupled coils of inductive type, measles are installed with a gap relative to the surface of the core poles, 0, O5-O , I is from the height of the core pole in the direction of the measurable displacements, and is made with a variable width y in its cross section varying in accordance with the formula Yao C - stLHYYP where) is the width in its direction sechvnkk-screw at a distance from its LA CS-gloss with the smallest width Vo, JH; j f () is a given functional dependence; cf - Air gap between the poles of the core and the core surface, m; - magnetic permeability of the air gap, GN / m; 1о - core pole height, m; (circular frequency of the converter supply voltage, rad / s; j (/ is the total number of turns of the inductance coils; R is the magnetic resistance of the core material and core, L.vit / VSG R is the total resistance of the coils and the core material and the core Ohm converter) Fig. 1 shows a schematic functional transducer, front view, and Fig. 2 is the same, top view. The functional transducer comprises a measur I cross-section shaped in a ferromagnetic material and a fixed heart 2 with a field. The anchor I is separated about the surface of the poles of the core 2 by an air gap sG. At the poles of core 2 there are frames 3 of an electrically insulating diamagnetic material with inductance coils 4 connected in series according to and connected to the measuring circuit 5 A display device 6 is connected to the measuring circuit circuit. displacement works as follows: When the core 1 moves relative to the surface of the poles of the core 2, the area 9 {X of the cross overlap of core I and the gons of the heart ka 2 vsleist & s which varies reaktiv24 newly resistance coils 4 induktivtsoera. The change in reactance and, consequently, the change in the output signal of the converter, coherent to the given functional dependence I (Y}, is determined by the cross-sectional profile of the core, i.e., its width) L in the cross section, which is determined by the relation xcfVFubRLOuo «- st / 1НхРйЛ where У is the core width in its cross section at a distance X from its end with the smallest width () (- given functional dependence, b - air gap between the core poles and the core surface, m; Q - magnetic permeability l air gap, GN / m;) - the height of the core pole, m; (j is the circular frequency of the converter supply voltage, rad / s; X / is the total number of turns of the inductance coils; IL is the magnetic resistance of the core material and core A, vit / a / B (f; I is the total resistance of the coils and core material and a sample box .. l. ohm. tsl top to reproduce at the output of the converter a given function (X) with an error not exceeding the specified minimum value of D, from the b pole of the laminated ferroma ™ core 2 should be derivative of the function At this point, any other values of the derivative in this region of a given ({the functional dependence f (X) cannot give a methodical playback error exceeding A. At the same time, the size of the air gap (Γ is chosen in the range 0, О5-0 , 1. from the height of the pole. The magnetic resistance of the air gap is several orders of magnitude greater than the magnetic resistance of the ferromagnetic areas of the grayish and the converter core, in which the magnetic flux created by the coils 4 and of the inductance As a result, the instability of the magnetic properties of the core material and the core of the converter practically do not affect the accuracy of the perforation of the function (X). In addition, the loss of sensitivity of the transformation is not very large, due to the limitation of the size of the air gap from above. In order for a given functional dependence f (X) to be fully reproduced in the corresponding range of displacements of core I, it is necessary that the width C of the pole, core 2 satisfies the condition r qx.-VO g. Thus, due to the corresponding cross-sectional profiling size, the non-reproduction of almost any functional dependence fC) at the output of the converter is ensured with a given accuracy. Claims of the Invention A functional inductive displacement transducer comprising ferromagnetic measles and a core with poles and successively connected skirt catchers placed on the core. inductance, characterized in that in order to expand the functionality and increase the accuracy of reproduction of a given functional relationship, measles is installed with a gap relative to the surface of the seamitech poles, made 5 O, 05-O, 1 width in its transverse, varying in accordance with the mule a () - R / UobLttW -RcTVfHO-RO Y - the width of the core in its cross section at a distance X from its end with the smallest width. ; f () is a given functional dependency; O is the air gap between the poles of the core and the surface of the core, m; - magnetic permeability of the air gap, GN / m; J3 - core pole viewpoint, m; (jt) is the circular frequency of the converter supply voltage, rad / s; W is the total number of turns of the inductor; R is the magnetic resistance of the core material and core,, A, VIT / V (G; R is the total active resistance of coils and the core material and core of the converter. Ohm. Sources of information taken into account during the examination. USSR author's certificate 88328, cl Q 08 C 9 / OO, 1965.. Ageikin DI Sensors of control and lyration, M., Mashinostroenie, 5, pp. 114 (prototype). CoCo
SU803228798A 1980-12-31 1980-12-31 Functional inductive displacement converter SU937992A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803228798A SU937992A1 (en) 1980-12-31 1980-12-31 Functional inductive displacement converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU803228798A SU937992A1 (en) 1980-12-31 1980-12-31 Functional inductive displacement converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU937992A1 true SU937992A1 (en) 1982-06-23

Family

ID=20936010

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU803228798A SU937992A1 (en) 1980-12-31 1980-12-31 Functional inductive displacement converter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU937992A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5045785A (en) * 1990-03-05 1991-09-03 Borg-Warner Automotive, Inc. Linear position sensor with movable tapered element
US5083084A (en) * 1986-12-13 1992-01-21 Robert Bosch Gmbh Device for contactless measuring of rotational angle or rotational speed

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5083084A (en) * 1986-12-13 1992-01-21 Robert Bosch Gmbh Device for contactless measuring of rotational angle or rotational speed
US5045785A (en) * 1990-03-05 1991-09-03 Borg-Warner Automotive, Inc. Linear position sensor with movable tapered element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2552722A (en) Electromagnetic accelerometer
US4506214A (en) Measuring transformer
US4210865A (en) Position sensor of linearly moving bodies
SU937992A1 (en) Functional inductive displacement converter
Hugill Displacement transducers based on reactive sensors in transformer ratio bridge circuits
US3249869A (en) Apparatus for measuring the electrical properties of a conductive moving fluid
US3185973A (en) Differential transformers
US3076137A (en) Transducer with improved signal winding
SU575569A1 (en) Electrocodunctive strip velocity pickup
SU996956A1 (en) Device for measuring variable electric field strength
SU807040A1 (en) Linear displacement transformer-type sensor
JPH0743105A (en) Position transducer
SU920504A1 (en) Device for measuring linear dimensions
SU1029000A1 (en) Differential-transformer transducer of linear displacements
SU586408A2 (en) Device for checking magnetic parameters of the local portions of a magnetic core
SU830168A1 (en) Variometer testing device
SU987372A1 (en) Linear displacement pickup
SU864105A1 (en) Method of measuring electroconductive media parameters
SU896379A1 (en) Converter of displacement to electric signal
SU838777A1 (en) Adjustable current converter
SU721782A1 (en) Differential sensor of magnetic field
SU1755036A1 (en) Inductance thickness gauge
RU1796878C (en) Interinductive transducer of linear displacements
SU970086A1 (en) Device for checking coating thickness
JPH0211108B2 (en)