SU1019220A1

SU1019220A1 - Displacement converter

Info

Publication number: SU1019220A1
Application number: SU823395647A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Николаевич Трофимов; Виктор Иванович Быченков
Original assignee: Предприятие П/Я А-1891
Priority date: 1982-02-04
Filing date: 1982-02-04
Publication date: 1983-05-23

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ , содержащий относительно подвижные ферромагнитные зубчатые элементы , зубцы на одном из которых размещены под углом к зубцам на другом, а зубцовые делени имеют одинаковую ширину, и размещенные на одном из этих элементов в пазах , ориентированных вдоль направлени их относительного смещени , секции обмоток возбуждени и считывани , отличающийс тем, что, с целью повыщени чувствительности , он снабжен винтовым редуктором , выполненным в виде штока с профилированной винтовой канавкой на его поверхности и щупа, вход щего в канавку одним концом и жестко прикрепленного другим концом к одному из зубчатых элементов, а оба зубчатых элемента выполнены в форме коаксиальных цилиндров. J445 6 5 8 QD 1C 1C Фиъ. 1A DISPLACEMENT CONVERTER containing relatively movable ferromagnetic gear elements, the teeth on one of which are angled to the teeth on the other, and the tooth divisions have the same width, and are placed on one of these elements in grooves oriented along the direction of their relative displacement, sections of the excitation windings and reading, characterized in that, in order to increase sensitivity, it is provided with a helical gearbox, made in the form of a rod with a profiled helical groove on its surface and The unitary enterprise, which enters the groove with one end and rigidly attached with the other end to one of the gear elements, and both the gear elements are made in the form of coaxial cylinders. J445 6 5 8 QD 1C 1C Fi. one

Description

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано , в частности, дл измерени линейных или угловых перемещений в различных устройствах автоматики и телемеханики.The invention relates to instrumentation technology and can be used, in particular, to measure linear or angular movements in various automation and telemechanics devices.

Известен преобразователь перемещений, содержащий измерительную головку, выполненную в виде двухполюсного магнитопровода с размещенными на нем секци ми измерительных обмоток и обмоток возбуждени , и ферромагнитную зубчатую щкалу, состо щую из нескольких состыкованных между собой частей 1.A known displacement transducer comprising a measuring head, made in the form of a bipolar magnetic circuit with sections of the measuring windings and excitation windings placed on it, and a ferromagnetic serrated plate consisting of several parts joined together 1.

Недостатком такого преобразовател вл етс сложность конструкции, обусловленна наличием длинной зубчатой шкалы с большим количеством зубцов дл обеспечени измерени перемещений в больщом диапазоне.The disadvantage of such a converter is the complexity of the design, due to the presence of a long toothed scale with a large number of teeth for measuring movement in a large range.

Наиболее близки.м техническим рещение .м к изобретению вл етс преобразователь перемещений, содержащий относительно подвижные ферромагнитные зубчатые элементы, зубцы на одном из которых размещены под углом к зубцам на другом, а зубцовые делени имеют одинаковую ширину , и размещенные на одном из этих эле .ментов в пазах, ориентированных вдоль направлени их относительного смещени , секции обмоток возбуждени и считывани .The closest technical solution to the invention is a displacement transducer containing relatively movable ferromagnetic gear elements, the teeth on one of which are angled to the teeth on the other, and the divisions are the same width, and placed on one of these elements. elements in grooves oriented along the direction of their relative displacement; sections of the field windings and readings.

Оба зубчатых элемента выполнены плоскими , а секции обмоток считывани и возбуждени смещены по поверхности неподвижного зубчатого элемента в направлении, пераепдикул рном направлению относительного смещени обоих зубчатых элементов, совпадающему с направлением измер емого линейного перемещени 2.Both toothed elements are flat, and the winding sections of the readout and excitation are offset along the surface of the stationary toothed element in the direction perpendicular to the direction of relative displacement of both toothed elements coinciding with the direction of the measured linear movement 2.

Недостатками известного преобразовател вл ютс ограниченна чувствительность , обусловленна ограниченными возможност ми уменьшени шага нарезки зубьев на подвижном зубчатом элементе, св зываемом с контролируемым объектом в процессе измерени , а также сложность изготовлени в св зи с необходимостью нарезки большого количества зубьев на подвижном ферромагнитном зубчатом элементе дл обеспечени измерени линейных перемещений в большом диапазоне, дл чего требуютс прецизионные станки и специальна оснастка, что удорожает изготовление преобразовател .The disadvantages of the known transducer are the limited sensitivity due to the limited possibilities for reducing the tooth pitch on the movable gear element associated with the object being monitored during the measurement, as well as the difficulty of manufacturing due to the need to cut a large number of teeth on the movable ferromagnetic gear element to ensure measurements of linear movements in a large range, which requires precision machines and special equipment, which increases the cost and preparation of the converter.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности преобразовател перемещений .The aim of the invention is to increase the sensitivity of the displacement transducer.

Дл достижени поставленной цели преобразователь перемещений, содержащий относительно подвижные ферромагнитные зубчатые элементы, зубцы на одном из которых размещены под углом к зубцам на другом, а зубцовые делени имеют одинаковую ширину, и размещенные на одном из этих элементов в пазах, ориентированных вдоль направлени их относительного смещени , секции обмоток возбуждени и считывани , снабжен BHHTI ,ым редуктором, выполненным в виде штока с профилированной винтовой канавкой на его поверхности и щупа, вход щего в канавку одним концом и жестко прикрепленного другим концом к одномуTo achieve this goal, a displacement transducer containing relatively movable ferromagnetic gear elements, the teeth on one of which are angled to the teeth on the other, and the tooth divisions have the same width, and placed on one of these elements in grooves oriented along the direction of their relative displacement The sections of the windings of excitation and reading are provided with a BHHTI gearbox, made in the form of a rod with a profiled helical groove on its surface and a probe entering the groove with one end. th and rigidly attached at the other end to one

из зубчатых элементов, а оба зубчатых элемента выполнены в форме коаксиальных цилиндров .from gear elements, and both gear elements are made in the form of coaxial cylinders.

На фиг. 1 изображен преобразователь перемещений, общий вид; на фиг. 2 - развертка цилиндрической поверхности зубчатых элементов и размещение секций обмоток возбуждени и считывани ; на фиг. 3 - диаграмма напр жений на обмотках считывани в функции перемещени х.FIG. 1 shows the displacement transducer, general view; in fig. 2 shows the scanning of the cylindrical surface of the gear elements and the placement of the sections of the field windings and the readout; in fig. 3 is a diagram of voltages across read windings as a function of displacements.

Преобразователь перемещений содержит внешний 1 и внутренний 2 цилиндрическиеDisplacement transducer contains external 1 and internal 2 cylindrical

5 ферромагнитные зубчатые элементы, зубцы на которых размещены под углом друг другу (зубцы на элементе 2 показаны на фиг. 2 пунктиром). В парах кольцевых канавок зубчатого элемента 1, размещенных на равных рассто ни х одна от другой вдоль осевой длины преобразовател , уложены попарно петлевые секции 3 и 4 обмоток возбуждени и считывани соответственно. Смежные секции как обмоток возбуждени , так и обмоток считывани соединены между собой встречно-последовательно. Внутрен5 НИИ зубчатый элемент 2 установлен в подшипниках 5 качени и имеет жестко закрепленный на нем щуп 6, противоположный конец которого входит в профилированную винтовую канавку на поверхности штока 7, расположенного соосно с зубчатыми элементами 1 и 2. Шток 7 закреплен в подшипниках 8 скольжени и имеет свободное перемещение в осевом направлении, совпадающем с направлением контролируемого перемещени X объекта (не показан), с которым щток 7 св зываетс в процессе из5 мерени .5 ferromagnetic gear elements, the teeth on which are placed at an angle to each other (the teeth on the element 2 are shown in Fig. 2 by the dotted line). In pairs of annular grooves of the gear element 1, placed at equal distances from one another along the axial length of the converter, pairs of loopback sections 3 and 4 of the windings of excitation and reading, respectively, are arranged. Adjacent sections of both the drive windings and the read windings are interconnected counter-sequentially. The internal5 scientific research institute gear element 2 is installed in rolling bearings 5 and has a probe 6 rigidly fixed on it, the opposite end of which enters the profiled helical groove on the surface of the rod 7 located coaxially with gear elements 1 and 2. The rod 7 is fixed in sliding bearings 8 and has free movement in the axial direction, coinciding with the direction of the controlled movement X of the object (not shown), with which the slider 7 communicates in the process of measurement.

Преобразователь перемещений работает следующим образом.The displacement transducer works as follows.

Шток 7 воспринимает контролируемое перемещение х и с помощью щупа 6, взаимодействующего с винтовой канавкой на его поверхности, преобразует это линейное перемещение в вращательное движение внутреннего зубчатого ферромагнитного элемента 2 относительно внещнего зубчатого элемента 1.The rod 7 senses the controlled movement of x and, using a probe 6 interacting with a helical groove on its surface, converts this linear movement into a rotational movement of the internal gear ferromagnetic element 2 relative to the external gear element 1.

5 Магнитный поток, создаваемый одной из секций 3 каждой пары секций обмотки возбуждени , выходит из соответствующего участка цилиндрической поверхности неподвижного зубчатого элемента 1, пересекает внутренний подвижный зубчатый элемент 2 и входит в смежный участок цилиндрической поверхности элемента 1, навод в секци х 4 обмотки считывани ЭДС, величина которой зависит от взаимного углового положени элементов 1 и 2. При вращении внутреннего зубчатого элемента 20 относительно неподвижного внещнего зубчатого элемента 1 благодар скосу зубцов на элементе 2 образуютс зоны повышенной магнитной проводимости (пока5 The magnetic flux generated by one of the sections 3 of each pair of sections of the excitation winding exits the corresponding section of the cylindrical surface of the stationary gear element 1, crosses the inner movable gear element 2 and enters the adjacent section of the cylindrical surface of the element 1, in section 4 of the EMF reading winding , the value of which depends on the mutual angular position of elements 1 and 2. When the internal gear element 20 rotates relative to the stationary external gear element 1 due to the bevel teeth on element 2, zones of increased magnetic conductivity are formed (while

Claims

MOVEMENT CONVERTER containing relatively movable ferromagnetic gear elements, the teeth on one of which are placed at an angle to the teeth on the other, and the tooth divisions have the same width, and sections of the field windings located on one of these elements, oriented along the direction of their relative displacement and reading, characterized in that, in order to increase sensitivity, it is equipped with a helical gearbox made in the form of a rod with a profiled helical groove on its surface and a probe, input seated in a groove at one end and rigidly attached at the other end to one of the gear elements, and both gear elements are made in the form of coaxial cylinders.

Phi & 1