Преобразователь угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет измерять угловые перемещения вращающихся объектов. Целью изобретения является новыщепие помехоустойчивости, надежности и достоверности преобразования за счет совмещения в одном преобразователе независимо функционирующих индуктивной и емкостной частей . Преобразователь угловых перемещений содержит закрепленный на оси 1 профилированный ферромагитный диск 2, размещенный в зазоре П-образного магнитопровода 4. На поверхность диска нанесен первый электропроводный слой 3. В середине центральной перемычки П-образного магнитопровода размещена первая изоляционная прокладка 5, образованная, например, слоем клея. На этой же перемычке магнитопровода 4 размещена катущка 10 индуктивности . На противолежащих внутренних поверхностях иолюсов магнитопровода 4 нанесены второй 6 и третий 7 электропроводные слои, с которых, как с обкладок конденсатора, через токосъемники 8 снимается информационный сигнал об угловом положении профилированного диска 2 с нанесенным на не.м первым электроприводным слоем 3. На одном из полюсов П-образного магнитопровода 4 симметрично расположены два ферромагнитных участка с выступами, которые отделены от участков с помощью второй и третьей изоляционных прокладок, образованных, например, слоями клея. На выступах раз.мещены обмотки, включенные последовательно-встречно и чувствительные к положению секторного диска 17, закрепленного на оси 1. 3 ил. сл А to 00 сд N5 ГО г.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1278572 А 2 (51)4 G01 В730

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рыг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 922495 (21) 3956801/25-28 (22) 16.09.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (72) А. С. Самсонов, А. Й. Никонов, А. 3. Суслов и М. В. Касперов (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 922495, кл. G Ol В 7/00, 1980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет измерять угловые перемещения вращающихся объектов, Целью изобретения является повышение помехоустойчивости, надежности и достоверности преобразования за счет совмещения в одном преобразователе независимо функционирующих индуктивной и емкостной частей. Преобразователь угловых перемещений содержит закрепленный на оси 1 профилированный ферромагитный диск 2, размещенный в зазоре П-образного магнитопровода

4. На поверхность диска нанесен первый электропроводный слой 3. В середине центральной перемычки П-образного магнитопровода размещена первая изоляционная прокладка 5, ооразованная, например, слоем клея. На этой же перемычке магнитопровода 4 размещена катушка 10 индуктивности. На противолежащих внутренних поверхностях полюсов магнитопровода 4 нанесены второй 6 н третий 7 электропроводные слои, с которых, как с обкладок конденсатора, через токосъемники 8 снимается информационный сигнал об угловом floложении профилированного диска 2 с нанесенным на нем первым электроприводным слоем 3. На одном из полюсов П-образного магнитопровода 4 симметрично расположены два ферромагнитных участка с выступами, которые отделены от участков с помощью второй и третьей изоляционных прокладок, образованных, например, слоями клея. На выступах размещены обмотки, включенные последовател ьно- встречно и чувствительные к положени(о секторного диска 17, закрепленного на оси !. 3 ил.! 2785 2

Изобретение относится к измерительной гехнике, может быть использовано для измерения параметров движения и управления подвижными объектами, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Х 922495.

Цель изобретения — поышение помехоустойчивости, надежности и достоверности преобразования угловых перемещений путем совмещения в одном преобразователе независимо функционирующих ин- !0 дуктивной и емкостной частей.

На фиг. 1 показана функциональная схема и сечение преобразователя Ilo irpoдольной оси; на фиг. 2 — сечение А — Л на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б--Б на фиг.

Преобразователь угловых иерем»щений содержит закрепленный на оси 1, которая связывается с контролируемым об ь»Kтом (не показан) в процессе измсрений, профилированный ферромагнитный диск 2, на поверхность которого нанесен первый электропроводный слой 3, например, из алюминия. Этот диск размещен в зазоре П-образного магнитопровода 4, в середине центральной перемычки которого размещена первая изоляционная прокладка 5. Последняя может быть образована, например, слоем клея, с помощью которого обеспечивается соединение двух Г-образных сердечников для получения П-образного магнитопровода.

На противолежащие внутренние поверхности полюсов магнитопровода 4 нанесе30 ны два друггих электропроводных слоя 6 и 7, которые образуют вместе с первым электропроводным слоем 3 конденсатор переменной емкости, величина которой зависит от углового положения профилированного диска 2. Через токосъемники 8 электро35 проводные слои 6 и 7, образующие обкладки конденсатора, подключены к измерительной схеме 9, преобразующей изменения емкости в информационный сигнал об угле поворота диска 2, а следовательно, и оси 1. 40

На централы ой перемычке магнитопровода 4 размещена катушка 10 индуктивности, подключенная к второй измерительной схеме 11, например мостовой, преобразующей изменения индуктивности этой катушки в информапионный сигнал об угле поворота оси 1. На одном из полюсов магнитопровода 4 симметрично закреплены два ферромагнитных участка 12, на параллельных выступах 13 которых размещены две, соединенные последовательно-встречно обмотки 14 и 15, присоединенные к входам схемы 16 сравнения, выполненной, например, в виде фазового детектора. Йа оси 1 закреплен также секторный диск 17. размещенный между выступами 13 ферромагнитных участков 12 магнитной цепи преоо- у разователя и выполняющий функции якоря модулятора индуктивности обмоток 14 и 15 преобразователя.

Выступы 13 отделены от ферромагнитных участков 2 изоляционными прокладками 18 и 19, образованными, например, слоями клея, с помощью которых обеспечивается их склеивание. Ввиду наличия изоляционных прокладок предотвращается взаимоиндуктивное взаимодействие обмоток

14 и 15 и катушки 10 одна на другую, что повышает помехоустойчивость преобразователя. Измерительные схемы 9 и 11 и схема !

6 сравнения могут бы"ь введены в качестве составных элементов в вычислительный блок 20, например цифровую вычислительную машину (IlBM), обрабатывающую информационные сигналы, получаемые на их выходах.

Преобразователь yrловых перемещений работает следующим образом.

При врагцении оси 1 с закрепленными на ней профилированными ферромагнитным

2 и секторым 17 дисками происходит соответственно изменение индуктивности катушки 10 и обмоток 14 и 15. В результате на выходе измерительной схемы 9 и схемы 16 сравнения одновременно формируются выходные сигналы об у ловом перемещении оси 1 и связанного с ней объекта контроля. Так как индуктивность катушки 10, зависящая от углового положения профилированного диска 2 растет, например, в диапазоне углов от 0 180 и убывает в диапазоне 180 — -360 в го время, как сигнал на выходе схемы 16 сравнения изменяется по знаку при «epexoд» из одного из указанных диапазонов в другой, это обспечивает устранение неоднозначности отсчета угlа в пределах одного полного поворота профилированного диска 2. При вращении этого диска происходит. также изменение емкости конденсатора, образованного электропроводными слоями 3, 6, и 7 за счет изменения площади их взаимного перекрытия. В результате емкость конденсатора убывает в диапазоне углов 0 180 поворота оси 1 с профилированным диском 2 и возрастает — — в диапазонс 180 — 360 .

Таким образом, в результате введения трех электропроводных и трех неэлектропроводных слоев (изоляционных прокладок) предлагаемый прсобразователь угловых перемещений совместил в себе индуктивrr0-емкостный измерительный комплекс, в котором индуктивные и емкостные части функционируют независимо одна от другой.

И. сигналы, одновре: енно обрабатываемые в вычислительном блоке 20, например, ЦВМ, могут бьггь преобразованы в двоичные коды, из .oòîðü х отбирается для регистрации любой, не выходящий за пределы наперед заданных уровней. В случае превышения заданного уровня, например при действии по ехи, соответствующий коди рованный сигнал отключается от регистратора.! 278572

В случае воздействия высоко- и низкочастотной помехи на преобразователь в измерительной аппаратуре регистрируется выходной сигнал только той части преобразователя, которая нечувствительна к соответствующему виду помехи. Например, индуктивная часть преобразователя не теряет работоспособности при воздействии высокочастотных помех, так как для них резко растут потери на перемагничивание и вихревые токи, вследствие чего высокочастотная 10 помеха быстро затухает. При действии низкочастотной помехи резко возрастает реактивное сопротивление емкостной части преобразователя, которая таким образом надежно функционирует, обеспечивая быстрое затухание низкочастотной помехи.

В результате этого повышается помехоустойчивость и достигается повышение надежности преобразователя, так как в случае выхода из строя какой-либо части преобразователя (емкостной или индуктивной) при воздействии, например, механических ударов, вибраций или других помех, остальные его части продолжают функционировать. Кроме того, повышается достоверность преобразования угловых перемещений благодаря сравнению и более объективной оценке информационных сигналов об одном и том же параметре, одновременно по.. учаемых в совмещенных индуктивной и емкостной частях преобразователя.

Формула изобретения

Преобразователь угловых перемещений по авт. св. X 922495, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, надежности и достоверности преобразования, он снабжен тремя электропроводными слоями, один из которых нанесен на поверхность профилированного ферромагнитного диска, а два других — на противолежащие внутренние поверхности полюсов П-образного магнитопровода, и тремя изоляционными прокладками, одна из которых размещена в середине перемычки

П-образного магнитопровода, а две другие— между выступами ферромагнитных участков, на которых размещены встречно-соединенные обмотки, и их частями, примыкающими к полюсу П-образного магнитопровода.

1278572

Составитель С. Скрыпник

Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 6817/33 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4