Индуктивный датчик линейных перемещений

Индуктивные датчики малых линейных перемещений получили широкое применение для контроля и измерения многих физических величин и процессов в связи с их большими преимушествам перед другими типами датчиков.

Однако у существующих индуктивных датчиков отдаваемая мощность составляет 5-15% мощности, потребляемой из сети.

В предложенно.м индуктивном датчике линейных иере.мешений страиеи этот иедостаток. Сущность изобретения заключается в том, что в датчике, выиолнепно.м в виде двухтактного магнитного усилителя и собранного на трехстержневом магнптоироводе, средний стермчень имеет иаз. Якорь,датчика перемеи1ается и указанном назу иериенднкулярно к оси стержня. Такое выполнение позволяет увеличить выходную мощность.

Предлагаемое изобретен.ие поясняется фиг. 1, на KOTOpoii показана магнитная система датчика, и фиг. 2, на которой дана прпнпнинальиая электрическая схема предлагаемого датчика.

Магнитная система датчика состоит из неиодвнжного магнптонровода / и подвижного якоря прямоугольного сечения //, которьп пере .мещается в рабочем воздушном зазоре.

В окне датчика расиолагаются три пары катушек /, 2 и 3. На катушки / наматываются обмоткн возбуждения, которые включаются согласно . Магнитны/ ноток Ф,, создаваемы этими обмотками, прохс днт через нерабочие воздушные зазоры 5„з-д нз о не проходит через рабочие зазоры датчика 6oi-боо, нбо в них магнитные потоки от левой н правой катушек 7 направлены встречно и взаимно компенсируются.

№ 156872- 2 -

На катушки 2 наматываются обмотки подмагничивания Wy и вторичные обмотки переменного токада,яг- Начальное подмагннчивание (смещение) осуществляется при -помощи однополупериодного выпрямителя В. Емкость С блокирует источник питания от постоянной составляющей . Величина тока смещения регулируется переменным сонротивлением R.

При отсутствии сигнала в обмотке подмагничивания (управления) Wy переменный магнитный поток среднего стержня Фь распределяется между крайними стержнями. При этом во вторичных обмотках w.,m индуктируются равные по величине, но противоположные по фазе э. д. с., так как верхняя пара обмоток гу включается встречно с нижней парой обмоток W.2ffi. Эти э. д. с. взаимно компенсируются, вследствие чего результирующее напряжение на выходе (уя) равно нулю.

Магнитное поле сигнала в обмотке управления Шу в одном из крайних стержней совпадает по направлению с полем смещения, а в другом имеет противоположное направление. Таким образом, сигнал в обмотке управления вызывает перераспределение переменного потока среднего стержня Фь между крайними стержнями, т. е. Ф,фФт:...

В обмотках w-im будут индуктироваться различные по величине э. д. с. и на выходе появится напряжение L«, фаза которого будет меняться на 180° при 1изменении полярности сигнала в обмотке управления .

Обмотки управления ш получают сигнал, пропорциональный перемещению якоря датчика от встречно включенных обмоток zts, намотанных на катущках 3.

На катущках 3 на.матьшаются и первичные обмотки индуктивного датчика ОУ, питаемые напрял ением переменного тока и создающие поток Фп , пересекаюЩ|ИЙ рабочий воздущный зазор бо.

Так как мощность, необходи.мая для питания обмоток управления йУу магнитного усилителя, невелика, то катущка 3 занимает незначительную часть окна.

Поток Фц слаб, ибо он пересекает рабочий воздушный зазор, и число витков oii и дао сравнительно невелико. Поэтому электромагнитные силы, действующие на якорь датчика, тоже малы. Но даже слабый поток Фц, меняющийся пронорционально изменению рабочего воздущного зазора бо, обеспечивает создание .мощности, необходимой для возбуждения обмотки управления магнитного усилителя, в нагрузке или Z которого выделяется уже значительная мощность.

Для, увеличения коэффициента усиления возможно применить положительную обратную связь.

Для уменьщения наводимой э. д. с. переменного тока в обмотках Wy включается индуктивность L. Нал.ичие фазочувствительного выпрямителя обеспечивает двухтактность работы датчика-усилителя.

Предмет изобретения

Индуктивный датчик линейных перемещений, выполненный в виде двухтактного .магнитного усилителя, собранного на трехстержневом магнитопроводе, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности, средний стержень имеет паз, в которо.м помещен якорь датчика, перемещающийся в указанном пазу перпендикулярно к оси стержня.