Тахометр с использованием эффекта баркгаузена

 

с0 33 сОВет ;них

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ М K

РЕСПУБЛИН ю НИ нн Г 01 Р 3/481

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ1ТИЙ (61) 530253 (21) 3403373/18-10 (22) 03.03.82 (46) 30.10.83. Бюл. й" 40 (72) А.А. Штин, Г.В. Ломаев ,и В,В. Кочнев (71) Ижевский механический институт (53) 531.77:621 3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 530253, кл. G 01 P 3/481, 1976. (54)(57) ТАХОМЕТР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ЭФФЕКТА БАРКГАУЗЕНА по авт. св.

h" 530253,. отличающийся тем, urp, с целью расширения рабочего диапазона, он дополнительно снабжен механизмом осевого перемещения ротора и фиксатором положений ротора, а спиральный статорный сердечник вы" полнен с переменным шагом, при этом максимальный шаг спирального сердечника статора равен длине ротора.

1 10» 143

Изобретение относится к измерению скорости вращения, По основному авт. св. 11 530253 известен тахометр, содержащий полюсный ротор, статор и регистрирующую аппаратуру, подключенную к статорной обмотке. Статор выполнен в виде немагнитного основания и кольцевого ферромагнитного сердечника с равномерной обмоткой. Ферромагнитный сердечник выполнен в виде спирали, длина которой кратна длине сердечника статора.

Статорная обмотка может быть расположена на срединных витках спирали j1) .

Недостатком известного тахометра является сравнительно узкий рабочий диапазон измеряемых скоростей. Объясняется это тем, что при любом фиксированном числе полюсов ротора и витков спирали статорного сердечника увеличение скорости вращения ротора приводит сначала к уменьшению крутизны характеристики тахометра, а затем к уменьшению ЭДС с выхода статорной обмотки практически до нуля. Такой вид выходной характеристики тахометра объясняется тем, что при больших скоростях вращения ротора интенсивность скачков Баркгаузена сильно возрастает, а, следовательно, возрастает и вероятность совпадения и взаимной компенсации отдельных разнополярных импульсов.

Цель изобретения — расширение ра" бочего диапазона измеряемых угловых скоростей. 35

Поставленная цель достигается тем. что тахометр, содержащий корпус с установленными в нем полюсным рото" ром и статорным сердечником, выполненным в виде спирали с равномерной 40 обмоткой, расположенной на на средин. ных витках спирали статора, дополнительно снабжен механизмом осевого перемещения ротора и фиксатором положений ротора, а спиральный статорный сердечник выполнен с переменным шагом, при этом максимальный шаг спирального сердечника статора равен длине ротора.

На фиг. 1 показана конструкция 50 тахометра; на фиг. 2 - его выходные характеристики.

Тахометр включает крышку 1 с двумя подшипниками 2, входной вал 3, диэлектрический каркас 4 со статорным сердечником 5, корпус 6, механизм осевого перемещения ротора, выполненный, например, в виде втулки 7

1 2 и фиксатора, содержащего шарик 8 С пружиной 9, и полюсный ротор 10. Г и ральный сердечник статора 5 выполнен с переменным шагом, а ротор 10 жестко связан с втулкой 7. С целью упрощения чертежа регистрирующая ал. паратура и статорная обмотка на фи . не показаны.

Тахометр работает следующим образом.

При вращении вала 3 с угловой ск<> ростью Ы вращается также втулка 7 с ротором 10. Вследствие этого ферромагнитный статорный сердечник 5 перемагничивается движущимися градиентами поля ротора 10, и в статорной обмотке возникает ЭДС от скачков

Баркгаузена, среднеквадратическое значение которой пропорционально угловой скорости вращения ротора 10.

Если ротор 10 находится в положении, показанном на фиг.1, которому соответствует участок статорного сердечника с минимальным шагом, то на длине ротора 10 укладывается максимальное количество витков статорного сердечника 5, Этому положению ротора 10 соответствует характеристика с определенной крутизной и определенным рабочим диапазоном, При необходимости увеличить рабочий диапазон перемещают втулку 7 вместе с ротором

10 в направлении ее выдвижения из корпуса 6 до момента вхождения шарика 8 в углубление вала 3, соответствующее требуемому рабочему диапа-, зону. При этом ротор 10 перемещается в зону с большим шагом статорного сердечника 5, вследствие чего на его длине укладывается меньшее число витков сердечника 5. Это приводит к уменьшению крутизны выходной характеристики и к расширению рабочего диапазона, так как искажение выходной характеристики тахометра происходит при большей угловой скорости. Максимальный рабочий диапазон достигается, когда на длине ротора 10 укладывается один виток статорного сердечника 5.

На фиг. 2 показано семейство характеристик тахометра, снятых притрех различных положениях ротора 10.

Кривая С1 соответствует крайнему левому положению ротора 10; кривая д - среднему положению; кривая о - крайнему правому положению. ф,д. uteA

Ю, РоИ/С

Рие. Г

Составитель А. Гордасевич

Редактор E. Лушникова Техред М.Гергель Корректор О. Билак г

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8656/43

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1051

Использование предлагаемого тахометра позволит путем несложной регулировки настраивать его на требуемый

431 4 рабочий диапазон и тем самым расширит ь рабочий диапазо н измеряемых угловых скоростей.