Датчик

Реферат: UA 74383 U UA 74383 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 зусиль, тиску, ваги, переміщень. Відомо ваговимірювальний датчик, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою парою ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких увімкнені за диференціальною схемою, та другу пару ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких також увімкнені за диференціальною схемою, причому обидві пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно іншої на відстані, що дорівнює половині довжини джерела магнітного поля, а кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано [див. а.с. СРСР № 1642255, G01G9/00, опубл. 15.04.1991, бюл. № 14]. Цей ваговимірювальний датчик обрано за прототип. Недоліком відомого ваговимірювального датчика є те, що він має обмежені функціональні можливості, оскільки його неможливо одночасно застосовувати як датчик кутових переміщень. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення датчика шляхом того, що кожний ферочутливий елемент обладнано додатковою вихідною обмоткою, причому додаткові вихідні обмотки відповідно першої та другої пар ферочутливих елементів увімкнено за градієнтною схемою, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано. Це забезпечить додаткове вимірювання кутових переміщень, завдяки чому розшириться сфера застосування датчика. Поставлена задача вирішується тим, що у датчику, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою парою ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких увімкнені за диференціальною схемою, та другу пару ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких також увімкнені за диференціальною схемою, причому обидві пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно іншої на відстані, що дорівнює половині довжини джерела магнітного поля, а кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано, згідно з корисною моделлю, кожний ферочутливий елемент обладнано додатковою вихідною обмоткою, причому додаткові вихідні обмотки відповідно першої та другої пар ферочутливих елементів увімкнено за градієнтною схемою, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено датчик, що містить джерело 1 магнітного поля (постійний стрижневий магніт, магнітоносїй з нанесеною на нього магнітною міткою), прикріплене до пружних елементів (не показано), першу пару 2, 3 ферочутливих елементів, основні вихідні обмотки яких з'єднано за диференціальною схемою, другу пару 4, 5 ферочутливих елементів, основні вихідні обмотки яких також з'єднано за диференціальною схемою, перша 2, 3 та друга 4, 5 пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно одної на відстані, що дорівнює половині 112 довжини джерела 1 магнітного поля, причому кінці основних вихідних обмоток ферочутливих елементів 2 та 4 об'єднані, а додаткові вихідні обмотки відповідно першої 2, 3 та другої 4, 5 пар ферочутливих елементів увімкнено за градієнтною схемою, початки додаткових вихідних обмоток ферочутливих елементів 2, 4 об'єднано, початки основних вихідних обмоток ферочутливих елементів 3, 5 підключено до підсилювача pz, а початки додаткових вихідних обмоток ферочутливих елементів 3, 5 - до підсилювача α. Датчик працює наступним чином. При зусиллі pz=0 та куті повороту α=0 перша 2, 3 та друга 4, 5 пари ферочутливих елементів розташовані симетрично відносно осей 0x: та 0z як у середині піддіапазонів лінійності вздовж осі Oz вертикальних складових напруженостей Нв1 та Нв2 зовнішнього поля джерела 1 магнітного поля, так і у середині діапазонів лінійності вздовж осі 0х цих же вертикальних складових напруженостей. На основних та додаткових вихідних обмотках кожного ферочутливого елемента 2-5 будуть однакові за величиною сигнали, а на вході підсилювачів pz та α сумарні сигнали будуть дорівнювати нулю. При зусиллі pz≠0 джерело 1 магнітного поля зміщується вздовж ферочутливих елементів 2-5 по осі 0z на відстань, пропорційну pz. У цьому випадку на виходах основної обмотки кожного ферочутливого елемента 2-5 з'являться однакові за величиною прирости сигналів, причому сумарний сигнал з основних вихідних обмоток ферочутливих елементів 2-5, пропорційний pz, буде дорівнювати почетвереному значенню приросту сигналу одного з ферочутливих елементів. При повороті джерела 1 магнітного поля, наприклад, за годинною стрілкою на певний кут α≠0 на вихідних додаткових обмотках кожного з ферочутливих елементів 3, 4 сигнали збільшуються, а на вихідних додаткових обмотках кожного з ферочутливих елементів 2, 5 сигнали зменшуються, при цьому сумарний сигнал датчика, пропорційний а, буде дорівнювати почетвереному значенню приросту сигналів кожного з ферочутливих елементів 2-5. 1 UA 74383 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Датчик, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою парою ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких увімкнені за диференціальною схемою, та другу пару ферочутливих елементів, вихідні обмотки яких також увімкнені за диференціальною схемою, причому обидві пари ферочутливих елементів розташовані одна відносно іншої на відстані, що дорівнює половині довжини джерела магнітного поля, а кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано, який відрізняється тим, що кожний ферочутливий елемент обладнано додатковою вихідною обмоткою, причому додаткові вихідні обмотки відповідно першої та другої пар ферочутливих елементів увімкнено за градієнтною схемою, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, об'єднано. 2 UA 74383 U Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 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