Диференціальний індуктивний датчик

Реферат: UA 72877 U UA 72877 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вимірювальної техніки та може бути використана для вимірювання тиску, ваги, зусиль, переміщень. Відомо диференціальний індуктивний датчик зусиль, що містить дві пари магнітопроводів з котушками, розташованих симетрично відносно прохідного якоря з протилежного боку на осях, зміщених від торців прохідного якоря у напрямку від його центру на відстань, що дорівнює половині радіуса магнітопроводу з котушкою, причому магнітопроводи з котушками, розміщені на одних осях, через підсилювально-перетворювальні канали зв'язані з входом диференціального підсилювача через суматор, додаткові дві пари магнітопроводів з котушками, розташовані у взаємно перпендикулярних площинах з основними парами магнітопроводів з котушками симетрично відносно прохідного якоря з протилежного боку на осях, зміщених від торців прохідного якоря у напрямку від його центру на відстань, що дорівнює половині радіуса магнітопроводу з котушкою, причому додаткові магнітопроводи з котушками, розміщені на одних осях, через підсилювально-перетворювальні канали зв'язані з входом додаткового диференціального підсилювача через додатковий суматор [див. патент України № 55510, МПК G01L 9/00, опубл. 10.12.2010, бюл. № 23]. Цей датчик зусиль вибрано за прототип. Недоліком відомого диференціального індуктивного датчика є те, що він має функціональні обмеження, оскільки ним неможливо вимірювати кутові переміщення. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення диференціального індуктивного датчика шляхом того, що в ньому до входів диференціального підсилювача через суматор підключені підсилювально-перетворювальні канали, з'єднані з перехресно розташованими відносно прохідного якоря магнітопроводами з котушками, що дозволить використовувати датчик для вимірювання кутових переміщень. Поставлена задача вирішується тим, що у диференціальному індуктивному датчику, що містить дві пари магнітопроводів з котушками, розташованих симетрично відносно прохідного якоря з протилежного боку на осях, зміщених від торців прохідного якоря у напрямку від його центру на відстань, що дорівнює половині радіуса магнітопроводу з котушкою, причому магнітопроводи з котушками, розміщені на одних осях, через підсилювально-перетворювальні канали зв'язані з входом диференціального підсилювача через суматор, додаткові дві пари магнітопроводів з котушками, розташовані у взаємно перпендикулярних площинах з основними парами магнітопроводів з котушками симетрично відносно прохідного якоря з протилежного боку на осях, зміщених від торців прохідного якоря у напрямку від його центру на відстань, що дорівнює половині радіуса магнітопроводу з котушкою, причому додаткові магнітопроводи з котушками, розміщені на одних осях, через підсилювально-перетворювальні канали зв'язані з входом додаткового диференціального підсилювача через додатковий суматор, згідно з корисною моделлю, у датчику до входів диференціального підсилювача через суматор підключені підсилювально-перетворювальні канали, з'єднані з перехресно розташованими відносно прохідного якоря магнітопроводами з котушками. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено диференціальний індуктивний датчик, що містить прохідний якір 1, першу 2, 3 та другу 4, 5 пари магнітопроводів з котушками, розташованих симетрично по обидва боки прохідного якоря 1 на осях, зміщених відносно торців прохідного якоря 1 у напрямку від його центра на відстань, що дорівнює половині радіуса r/1 магнітопроводів з котушками 2-5, підсилювально-перетворювальні канали 6-9, суматори 10-14 та диференціальні підсилювачі 15-18. Диференціальний індуктивний датчик працює наступним чином. При зусиллі, діючому на прохідний якір 1, що дорівнює р=0, та кути повороту прохідного якоря 1 навколо осі 0у =0 перша 2, 3 та друга 4, 5 пари магнітопроводів з котушками розташовані симетрично відносно центра 0 прохідного якоря 1 та у середині піддіапазонів лінійності характеристик перетворення кожного з магнітопроводів з котушками 2-5. При цьому на виходах обмоток усіх магнітопроводів з котушками 2-5 будуть однакові по величині сигнали, а на виходах диференціальних підсилювачів 17, 18 та суматора 14 результативні сигнали відповідно рх,  та pz дорівнюватимуть нулю. У випадку, коли рх0, pz=0 та =0, прохідний якір 1 змішується вздовж осі Ох та магнітопроводів з котушками 2-5 на відстань, пропорційну рх. На виходах обмоток кожного з магнітопроводів з котушками 2-5 з'являються однакові за величиною прирости сигналів, а результивний сигнал рх на виході диференціального підсилювача 17 буде дорівнювати почетвереному значенню приросту кожного з магнітопроводів з котушками 2-5. При цьому на виходах суматора 14 та диференціального підсилювача 18 результативні сигнали рz та  відсутні. При рх=0, pz0 та =0 прохідний якір 1 зміщується вздовж осі 0z та магнітопроводів з котушками 2-5 на відстань, пропорційну рz. На виходах обмоток кожного з магнітопроводів з 1 UA 72877 U 5 10 15 котушками 2-5 з'являються однакові за величиною прирости сигналів, а результативний сигнал pz на виході суматора 14 буде дорівнювати почетвереному значенню приросту кожного з магнітопроводів з котушками 2-5. При цьому на виходах диференціальних підсилювачів 17 та 18 результативні сигнали рх та  дорівнюють нулю. У випадку, коли рх0, pz0 та =0, прохідний якір 1 зміщується вздовж осей 0х та 0z та магнітопроводів з котушками 2-5 на відстань, пропорційну рх та рz відповідно. На виходах обмоток кожного з магнітопроводів з котушками 2-5 з'являються однакові за величиною прирости сигналів, а на виходах диференціального підсилювача 17 та суматора 14 результативні сигнали рх та pz будуть дорівнювати почетвереному значенню приросту кожного з магнітопроводів з котушками 2-5. При цьому на виході диференціального підсилювача 18 результативний сигнал  дорівнює нулю. При повороті прохідного якоря 1 навколо осі 0у, наприклад, за годинниковою стрілкою на певний кут 0 на виходах обмоток кожного з магнітопроводів з котушками 2, 5 сигнали збільшуються, а на виходах обмоток кожного з магнітопроводів з котушками 3, 4 сигнали зменшуються, при цьому на виході диференціального підсилювача 18 результативний сигнал датчика  буде дорівнювати почетвереному значенню приросту сигналів кожного з магнітопроводів з котушками 2-5. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 Диференціальний індуктивний датчик, що містить дві пари магнітопроводів з котушками, розташованих симетрично відносно прохідного якоря з протилежного боку на осях, зміщених від торців прохідного якоря у напрямку від його центру на відстань, що дорівнює половині радіуса магнітопроводу з котушкою, причому магнітопроводи з котушками, розміщені на одних осях, через підсилювально-перетворювальні канали зв'язані з входом диференціального підсилювача через суматор, додаткові дві пари магнітопроводів з котушками, розташовані у взаємно перпендикулярних площинах з основними парами магнітопроводів з котушками симетрично відносно прохідного якоря з протилежного боку на осях, зміщених від торців прохідного якоря у напрямку від його центру на відстань, що дорівнює половині радіуса магнітопроводу з котушкою, причому додаткові магнітопроводи з котушками, розміщені на одних осях, через підсилювально-перетворювальні канали зв'язані з входом додаткового диференціального підсилювача через додатковий суматор, який відрізняється тим, що у датчику до входів диференціального підсилювача через суматор підключені підсилювально-перетворювальні канали, з'єднані з перехресно розташованими відносно прохідного якоря магнітопроводами з котушками. 2 UA 72877 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3