Двухканальный бесконтактный датчик угловых перемещений
Изобретение относится к измерительной технике, позволяет измерять угловые перемещения валов различных объектов и является усоверцгенствованием изобретения по авт. св. № 894347. Цель изобретения - повышение точности измерения угловых перемещений двухканального бесконтактного датчика угловых перемещений путем устранения погрещностей, обусловленных неортогональностью расположения и неравенством параметров квадратурных обмоток, размещенных на пакетах магнитопровода его ротора. Датчик содержит корпус 1, состоящий из двух частей, имеющих возможность фиксированного углового поворота одной части относительно другой для компенсации технологической погрешности расположения обмоток 9-20 датчика, образующих три группы обмоток с числом пар полюсов п в двух группах и n-j-l в третьей группе. Обмотки ротора в обеих частях корпуса соединены между собой таким образом, чтобы с помощью комплексных сопротивлений , подключенных к ним, обеспечить компенсацию неодинаковости электрических параметров квадратурных обмоток датчика. При работе датчика на его обмотках 17.18 появляется ЭДС,являющаяся гармонической функцией угла а поворота ротора, а на обмотках 19 и 20 - ЭДС, являющаяся функцией угла 2па. 2 ил. сл оо N)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) ill) А2 (51)4G01 В7 30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
=—
Д )к.1 р . т.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (у,"3 (61) 894347 (21) 3954302/25-28 (22) 28.06.85 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (72) О. Т. Григорьев, Б. П. Леонов и А. И. Милюков (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 894347, кл. G 01 В 7/30, 1979.
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕННА (57) Изобретение относится к измерительной технике, позволяет измерять угловые перемещения валов различных объектов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 894347. Цель изобретения— повышение точности измерения угловых перемещений двухканального бесконтактного датчика угловых перемещений путем устранения погрешностей, обусловленных неортогональностью расположения и неравенством параметров квадратурных обмоток, размещенных на пакетах магнитопровода его ротора. Датчик содержит корпус 1, состоящий из двух частей, имеющих возможность фиксированного углового поворота одной части относительно другой для компенсации технологической погрешности расположения обмоток 9 — 20 датчика, образующих три группы обмоток с числом пар полюсов и в двух группах и и+1 в третьей группе.
Обмотки ротора в обеих частях корпуса соединены между собой таким образом, чтобы с помощью комплексных сопротивлений, подключенных к ним, обеспечить компенсацию неодинаковости электрических параметров квадратурных обмоток датчика.
При работе датчика на его обмотках 17.!8 появляется ЭДС,являюШаяся гармонической функкией угла о поворота ротора, а на обмотках 19 и 20 — ЭДС, являюШаяся функцией угла 2пи. 2 ил.
1310623
Изобретение относится к измерительной технике, позволяет измерять угловые перемещения валов различных объектов и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Хо 894347.
Целью изобретения является повышение точности измерения угловых перемещений путем устранения погрешностей, обусловленных неортогональностью расположения и неравенством параметров квадратурных обмоток, размещенных на пакетах магнитопровода ротора.
На фиг. 1 представлен датчик, общий вид; на фиг. 2 — электрическая схема соединений обмоток датчика.
Двухканальный бесконтактный датчик угловых перемещений содержит корпус 1, состоящий из двух частей 2 и 3, имеющих возможность фиксированного углового поворота одной части относительно другой. В частях 2 и 3 ротора 1 размещены, соответственно, пакеты 4 и 5 магнитопровода статора. На валу 6 ротора установлены пакеты 7 и 8 магнитопровода ротора. На пакете 4 магнитопровода статора и пакете 7 магнитопровода ротора размещена первая группа квадратурных (сдвинутых на 90 эл. град) обмоток 9, 10 и 11, 12 соответственно с числом «п» пар полюсов каждая. На пакете 8 магнитопровода ротора размещены квадратурные обмотки 13, 14 и
15, 16 второй и третьей групп обмоток датчика. На пакете 5 магнитопровода статора размещены квадратурные обмотки 17, 18 и
19, 20 тех же групп обмоток датчика (второй и третьей). При этом обмотки 13 и 14 так же, как и обмотки 17, 18, имеют «и+-1» пар полюсов, а число «m» пар полюсов обмоток 15, 16, 19 и 20 выполнено равным величине «п» числа пар полюсов обмоток первой группы.
Обмотка 11, размещенная на пакете 7 магнитопровода ротора, подключена параллельно обмотке 13, размещенной на пакете
8, и параллельно цепи, состоящей из последовательно соединенных обмотки 15, размещенной на том же пакете, и регулируемого комплексного сопротивления 21.
Обмотка 12, размещенная на пакете 7 ротора, подключена параллельно обмотке 16, размещенной на пакете 8, и параллельно цепи, состоящей из последовательно соединенных обмотки 14, размещенной на том же пакете, и регулируемого комплексного сопротивления 22. При этом взаимное подключение обмоток 13 и 15 к обмотке
11 выполнено в одинаковой полярности, а подключение обмоток 14 и 16 к обмотке
12 осуществлено по встречной полярности (их начал и концов).
Число пар полюсов обмоток 13, 14 и 17, 18, образующих грубый отсчет, равно «пч-1», а число пар полюсов обмоток 15, 16 и 19, 20 точного отсчета выполнено равным «и».
Предлагаемый датчик работает следующим образом.
При подаче напряжения на одну из обмоток, например 9, расположенную на части 2 корпуса 1 (концы соответствующей квадратурной обмотки 10 должны быть замкнуты), на обмотках 1 и 12 ротора индуцируются 33C:
En = V inn 1-12 = 1 cosnn, (1) 10 где V — амплитудное значение наведенной ЭДС; а — угол поворота ротора; n — число пар полюсов обмоток 9, 10, 11, 12, образующих первую группу обмоток датчика. Под действием ЭДС Е11 и Е„в обмотках ! 3, 15 и 14, 16 текут токи. Токи в обмотках 13 и 14 с числом пар полюсов «и+-1» благодаря их согласованному включению индуцируют в обмотках 17 и 18, расположенных в части 3 статора и имеющих такое же число пар полюсов «а+-!», ЭДС Ei и Е18, равные Eiz = Ч,Мп(а+кю) + ЛЪ ; Eis = Ъ„ сов(сс+аю) + ЛЧ, (2) где ао — угловая погрешность, определяе25 мая неточностью установки частей 2 и 3 корпуса 1; ЛЧ вЂ” погрешность выходной ЭДС, определяемая неравенством комплексных сопротивлений пар квадратурных обмоток датчика. Токи, протекающие в обмотках 15 и 16, число пар полюсов которых равно «и», за счет их встречного включения, индуцируют в обмотках 19 и 20, расположенных в части 3 статора и имеющих такое же число, 35 пар полюсов, равное п, ЭДС Е|9 и Е20, равные соответственно Е19 = X sin (2па+сс ) +ЛЧ; Е2о = Ч„cos (2па+ар) +ЛЧ. (3) Поворачивая часть 2 корпуса 1 относительно части 3 на фиксированную величину, 4О равную величине а0, сводят к минимуму погрешность их установки, а регулировкой величины комплексных сопротивлений 21 и 22 уменьшают погрешность ЛЪ выходной ЭДС на соответствующем выходе 45 датчика Поскольку ЭДС в обмотках 17 и 18 согласно (2) являются гармонической функцией а, то они образуют квадратурные выходы грубого канала. ЭДС в обмотках 19 и 20 согласно (3) являются гармони50 ческой функцией 2па, т.е. образуют квадратурные выходы точного канала. Благодаря некратности пар полюсов второй и третьей групп обмоток, расположенных на общих пакетах ротора и статора, отсутствует взаимное влияние одной груп55 пы обмоток на другую. Возможность взаимного углового поворота и фиксации одной части статора относительно другой его части позволяет ском1310623 Sind Cosd. фаа.2 Составитель В. Лузинский Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор М. Шароши Заказ 1761 35 Тираж 678 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пенсировать технологические погрешности изготовления обмоток датчика. С помощью регулируемых комплексных сопротивлений, включенных последовательно в цепи обмоток ротора, можно уменьшить погрешности выходных ЭДС датчика, обусловленных неравенством комплексных сопротивлений квадратурных обмоток ротора. Формула изобретения Двухканальный бесконтактный датчик угловых перемещений по авт. св. № 894347, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем устранения погрешностей, обусловленных неортогональностью расположения и неравенством параметров квадратурных обмоток, размещенных на пакетах магнитопровода ротора, он снабжен двумя регулируемыми в процессе на5 стройки комплексными сопротивлениями, включенными последовательно в обмотки ротора точного и грубого отсчетов, пакеты магнитопроводов статора установлены с возможностью фиксированного углового поворота одного относительно другого, а число пар полюсов обмоток точного отсчета, расположенных на втором пакете магнитопровода ротора и статора, принято равным числу пар полюсов обмоток магнитопровода первого пакета статора.
