Датчик угла

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для повышения точности измерения угловых перемещений объектов путем исключения потерь информации при аварийном отключении напряжения питания датчика угла..Датчик угла содержит корпус с крышкой. В корпусе укреплен зубчатьй статор с обмотками возбуждения и считывания и размещенный на валу датчика зубчатый ротор, В корпусе закреплен электромагнит с обмоткой и подпружиненным пружиной якорем. Якорь образует с зубчатым ротором разъемный фрикцион для фиксации положения зубчатогоротора в случае аварийного отключения питания датчика и обесточивания обмотки электромагнита. Ротор датчика связывается с контролируемым объектом через дополнительный вал, на котором жестко закреплена втулка и установленный с возможностью вращения барабан. Барабан связан с зубчатым ротором и втулкой с помощью плоских спиральных пружин, имеющих встречную навивку. Вращение вала передается ротору датчика через поводки, выступы и пружины. При этом на выходе датчика появляется последовательность сигналов. При отключении напряжения питания якорь поджимается к ротору и фиксирует его угловые положения. Если объект,.а следовательно, и вал при этом .продолжают вращаться, происходит закручивание пружин (в зависимости от направления вращения). В результате после восстановления напряжения питания на обмотку электромагнита начинает подаваться питание,, и ротор, освобождаясь от фиксации, и вследствие раскручивания пружин приходит в согласованное с положением ,вала угловое положение. Потерь информации об угловом положении объекта благодаря этому не происходит, 2 ил. (Л ьо tc О5 о 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Ярр1,:1 с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3793416/24-28 (22) 26.09.84 (46) 23.04.86. Бюл. № 15 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени. авиационный институт им.С.П.Королева (72) В.С.Кочкарев (53) 621. 317. 39: 531. 717 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 769307, кл. G 01 В 7/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1019220, кл. С 01 В 7/30, 1983. (54) ДАТЧИК УГЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для повышения точности измерения угловых перемещений объектов путем исключения потерь информации при аварийном отключении напряжения питания датчика угла..Датчик угла содержит корпус с крышкой. В корпусе укреплен зубчатый статор с обмотками возбуждения и считывания и размещенный на валу датчика зубчатый ротор. В корпусе закреплен электромагнит с обмоткой и подпружиненным пружиной якорем. Якорь образует с зубчатым ротором разъемный фрикцион для фиксации положения зубчатого ротора в случае аварийного

„„SU„„1226039 A (51) 4 С 01 В 7/30 отключения питания датчика и обесточивания обмотки электромагнита °

Ротор датчика связывается с контролируемым объектом через дополнительный вал, на котором жестко закреплена втулка и установленный с возможностью вращения барабан. Барабан связан с зубчатым ротором и втулкой с помощью плоских спиральных пружин, имеющих встречную навивку. Вращение вала передается ротору датчика через поводки, выступы и пружины. При этом на выходе датчика появляется последовательность.сигналов. При отключении напряжения питания якорь поджимается к ротору и фиксирует его угловые положения. Если объект, а следовательно, и вал нри этом,продолжают вращаться, происходит закручивание пружин (в зависимости от направления вращения). В результате после восстановления напряжения питания на обмотку электромагнита начинает подаваться питание и ротор, освобождаясь от фиксации, и вследствие раскручивания пружин приходит в согласованное с положением вала угловое положение. Потерь информации об угловом положении объекта благодаря этому не происходит °

2 ил.

1226039

55

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений объектов.

Цель изобретения — повышение точности измерений путем исключения потерь информации при аварийном отключении напряжения питания датчика.

На фиг. 1 представлена конструкция датчика угла; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу датчика (— угол поворота объекта контроля; ol — угол поворота зубчатого ротора; U — форма сигналов, поступающих с датчика на формирователь импульсов; F — - форма импульсов на выходе формирователя импульсов;

S — позиционный код на выход ре— версивного счетчика импульсов).

Датчик угла содержит корпус 1 с крышкой 2. В корпусе 1 укреплен зубчатый статор 3 с обмотками возбуждения и считывания и размещенный .на валу 4 датчика зубчатый ротор 5. В корпусе 1 закреплен электромагнит с обмоткой 6 и подпружиненным пружиной 7 якорем 8. Последний установлен с возможностью перемещения вдоль вала 4 датчика и .образует с зубча— тым ротором 5 разъемный фрикцион для фиксации положения зубчатого ротора 5 в случае аварийного отключения питания от обмоток возбуждения датчика и обесточивания обмотки 6 электромагнита. Дополнительный вал 9, предназначенный для связи датчика угла с объектом контроля, установлен в подшипниковых опорах крышки 2.

На валу 9 жестко закреплена втулка 10 с поводком 11 и установлен с возможностью вращения барабан 12 с выступом 13, контактирующим с поводком 11, выступом 14, контактирующим с поводком 15 зубчатого ротора

5. Барабан 12 связан с зубчатым ротором 5 и втулкой 10 с помощью плоских спиральных пружин 16 и 17 соответственно. Пружины 16 и 17 имеют встречную навивку и закреплены наружными концами на барабане 12, а внутренними — на зубчатом роторе 5 и втулке 10 соответственно.

Обмотки считывания датчика угла подключены к формирователю импульсов и реверсивному счетчику (не показаны).

Датчик угла работает следующим образом.

При подключении питания к обмоткам возбуждения датчика и обмотке 6 электромагнита последний срабатывает, притягивая якорь 8 и освобождая зубчатый ротор 5. При угловом перемещении объекта контроля приводится во вращение дополнительный вал 9. Вращение вала 9 через втулку 10, поводок 11, выступы 13 и 14 барабана 12 и поводок 15 зубчатого ротора 5 передается на последний.

На обмотках считывания датчика появляются сигналы, которые формируются в формирователе импульсов и регистрируются реверсивным счетчиком.

Если в некоторый момент (фиг.2) вследствие, например, аварийной ситуации отключается питание датчика, то обмотка 6 электромагнита обесточивается и якорь 8 под действием пружины 7 поджимается к зубчатому ротору 5, фиксируя его положение. Если угловое перемещение контролируемого объекта и вращение вала.9 в период отключения питания продолжаются, то при заторможенном зубчатом роторе 5 происходит закручивание одной иэ спиральных пружин

16 или 17 (в зависимости от направления вращения вала 9). После восстановления питания, например, в момент t (фиг.2) якорь 8 отхрдит от зубчатого ротора 5 и освобождает его. Зубчатый ротор 5 под действием раскручивания соответствующей плоской пружины 16 или 17 к моменту приходит в положение, которое соответствует угловому положению контролируемого объекта и вала 9. В процессе поворота зубчатого ротора 5 на выходе обмоток считывания формируются дополнительные сигналы, что исключает потерю информации о перемещении контролируемого объекта в период аварийного отключения питания датчика.

Исключение потерь информации повышает точность измерений.

Формула изобретения

Датчик угла, содержащий корпус, размещенные в нем статор с обмотками возбуждения и считывания и укрепленный на валу зубчатый ротор, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, он снабжен закрепленными в корпусе электро12260"9 вериг.1 магнитом с подпружиненным якорем, установленным с возможностью осевого перемещения и образующим с зубчатым ротором разъемный фрикцион, дополнительным валом, предназна- 5 ченным для связи с объектом контроля и размещенным соосно с валом датчика, а также установленным на дополнительном валу с возможностью вращения барабаном, двумя спиральными пружинами со встречной навивкой, жестко закрепленной на дополнительном валу втулкой и двумя поводками, связывающими втулку с барабаном и зубчатым ротором, пружины закреплены наружными концами на барабане, а внутренними — на втулке и роторе соответственно.,1226039

F фиг.2

Составитель Л.Гуськов

Техред Н.Бонкало Корректор М.Самборская

Редактор О.Юрковецкая Заказ 2110/28

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4