Индуктивный преобразователь угловых перемещений

 

ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий якорь, расположенный на валу, два чувствительных элемента, каждый из которых выполнен в виде сердечника, на. котором расположена катушка, каждый чувствительный элемент расположен перпендикулярно плоскости вращения якоря, отличающийся темчто, с целью повышения разрешающей способности преобразователя , якорь вьшолнен в виде диска с выступами и прорезями равной ширины, каждый выступ вьшолнен со скосом в направлении, перпендикулярном плоскости вращения якоря , чувствительные элементы расположены против выступов якоря со стороны скосов и смещены относительно один другого на угол.. , с € где q - угол, характеризующий ширину kn выступа и прорези; k - О, 1, 2, 3,... - целое число. kx

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ()9) ()!) (5!)4 Н 03 М 1 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ угол.

8 = (2к+(1q, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3732568/24 — 24 (22) 20.02.84 (46) 23.09.85. Бюл. Р 35 (72) А. И. Савич, b. П. Ионов и М. Г. Быкова (71) Омский политехнический институт (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР (О 153852, кл. G 08 С 9/04, 1958.

Авторское свидетельство СССР

Р 174963, кл. G 08 С 9/04, 1963. (54) (57) ИНДУКТИВНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий якорь, расположенный на валу, два чувствительных элемента, каждый из которых выполнен в виде сердечника, на. котором расположена катушка, каждый чувствительный элемент расположен перпендикулярно плоскости вращения якоря, о т л и ч а— ю ш и и с я тем - что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя, якорь выполнен в виде диска с выступами и прорезями равной ширины, каждый выступ выполнен со скосом в направлении, перпендикулярном плоскости вращения якоря, чувствительные элементы расположены против выступов якоря со стороны скосов и смещены относительно один другого на где (!) — угол> характеризующий ширину выступа и прорези; — О, 1, 2, 3,... — целое число.

1181137

Изобретение относится к информационноизмерительной технике.

Пель изобретения — повышение разрешающей способности преобразователя.

На фиг. 1 изображена схема преобразователя; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема установки чувствительных элементов преобразователя; на фиг. 4— блок-схема включения преобразователя; на фиг. 5 — временные диаграммы работы 1О преобразователя.

Индуктивный преобразоватсль угловых перемещений содержит якорь 1, выполненный в виде диска с выступами и прорезями, вал 2, чувствительные элементы 3 и 4 с катушками 5 и 6, блок 7 обработки информации, выполненный в виде узлов 8 и 9 питания катушек, переключателя 10, дифференцирующей цепи 11, инвертора 12, реверсивного счетчика 13 и компаратора 14. 20

Преобразователь работает следующим образом.

При повороте вала 2 поворачивается и якорь 1 относительно чувствительных элементов 3 и 4, причем, когда под чувст1 внтсльным элементом 3 находится выступ якоря 1, под чувствительным элементом 4 находится прорезь и наоборот. При повороте якоря 1 изменяется зазор между чувствительным элементом 3 или 4 и скосом выступа якоря 1, что приводит к изменению индуктивностей катушек 5 или 6.

Узлы 8 и 9 питания катушек обеспечивают преобразование изменения индуктивности катушек 5 и 6 в изменение напряжения. Непре35 рывность отсчета угловых перемещений дости. гается путем сравнения выходных напря>кений узлов 8 и 9 питания катушек, поступающих на входы компаратора 14. Если напряжения U 1 (фиг. 4) на выходе узла 9 питания больше . напря>кения О 2 на выходе узла 8 питания, то на выходе компаратора 14 присутствует высокий потенциал (1). Этот сигнал, поступая на вход переключателя 10, обеспечивает прохождение на выход последнего сигнала U 1. Если напряжение U 2 больше Ц 1, то на выходе компаратора 14 присутствует низкий потенциал (О) и переключатель 10 осуществляет передачу на выход сигнала U 2.

Для устранения неоднозначности отсчета угловых перемещений подсчитывается число переключений катушек 5 и 6 с момента начала измерения. С этой целью сигнал U 4 (фиг. 4) с выхода переключателя 10 подается на вход дифференцируюшей цепи 11, на выходе которой в моменты переключения катушек 5 и 6, присутствуют положительные или отрицательныс короткие импульсы U 5 (фиг. 4) в зависимости от направления вращения якоря 1.

При положительном направлении вращения последнего на входе дифференцирующей пепи 11 имеют место резкие перепады напряжения с высокого потенциала на низкий, следовательно, на выходе дифференцируюшей цепи 11 присутствуют отрицательные импульсы, а при отрицательном напряжении вращения— положительные, Импульсы 11 5 непосредственно поступают на вычитаюший вход реверсивного счетчика 13, а после инвертора 12 (сигнал U 6 на фиг. 4) — на суммирующий вход реверсивного счетчика 13, который осуществляет либо суммирование, либо вычитание поступивших на его вход импульсов толь: ко положительной полярности (например, стандартные реверсивные счетчики ТТЛ вЂ” серий не чувствительны к.отрицательным входным импульсам) .

Таким образом, при положительном направлении вращения якоря 1 на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 поступают отрицательные импульсы U 5, а на суммирующий вход — положительные импульсы U 6. Так . как реверсивный счетчик 13 подсчитывает только положительные импульсы, то он производит суммирование импульсов U 6. Аналогично, при обратном направлении вращения якоря 1 на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 поступают положительные импульсы 11 5, на суммирующий вход — отрицательные импульсы Ц6. Реверсивный счетчик 13 производит вычитание импульсов 0 5.

Сигналы с выхода реверсивного счетчика 13 и переключателя 10 подаются на любое регистрирующее устройство, позволяющее измерить напряжение и индицировать состояние реверсивного счетчика 13 (возмо>кно, например, применение аналого-цифрового преобразователя и общего индикатора для АЦП и счетчика).

При диапазоне измерения 360 число состояний ° реверсивного счетчика 13 должно равняться удвоенному числу выступов якоря 1.

}13113 "

Вид A

ФИ8.3

118!137

Составитель А. Сидоренко

Техред А. Бабинец Корректор М. Максимишинец

Редактор M. Бланар

Тираж 87) Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5949/60

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

Поиожиаеиьное напрадлеиие

1ращенин якоря

0мрицаптьнае напра3юние фабрения якоря