Индуктивный датчик угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность индуктивного датчика угловых перемещений путем уменьшения температурной погрешности измерения. Датчик угловых перемещений содержит стаканообразный статор 2 с растровыми окнами и установленный коаксиально с ним ротор 6 с растровыми окнами , сдвинутыми одно относительно другого на 180°. На статоре размещены дифференциально включенные измерительные обмотки 4 и 5, а в торце корпуса установлен узел термокомпёнсации, выполненный в виде заполненного жидкостью 10 цилиндра 8 с упругой электропроводной мембраной 9, Параллельно мембране установлена плоская катушка II индуктивности, включенная последовательно в цепь питани я датчика. При изменении углового положения ротора изменяется соотношение величин индуктивности его измерительных обмоток 4 и 5, по которому определяют величину и направление углового перемещения. Увеличение температуры окружающей среды, вызывающее увеличение индуктивных сопротивлений измерительных обмоток, компенсируется противоположным изменением величины индуктивности катушки I I . I ил . (Л 1 S ic л ч1 :о

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5D 4 G 01 В 7/30

/-с сс . с .с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l .с

Ф

:Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3930820/25-28 (22) 19,07.85 (46) 07.06.87. Бкд, У 21 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад. С. П. Королева (72) В. В. Баранов и И. Н. Секисов (53) 621,317.39:531 ° 71(088,8) (56) Авторское свидетельствс СССР

Ф 486215, кл. G 01 В 7/30, 1974, Авторское свидетельство СССР

Ф !224567, кл. G 01 В 7/30, 1983. (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕР EMEgEHHA (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность индуктивного датчика угловых перемещений путем уменьшения температурной погрешности измерения.

Датчик угловых перемещений содержит стаканообразный статор 2 с растровыми окнами и установленный коаксиально с ним ротор б с растровыми окнами, сдвинутыми одно относительно другого на 180 . На статоре размещены дифференциально включенные измерительные обмотки 4 и 5, а в торце корпуса установлен узел термокомпенсации, выполненный в виде заполненного жидкостью 10 цилиндра 8 с упругой электропроводной мембраной 9.

Параплельно мембране установлена плоская катушка 11 индуктивности, включенная последовательно в цепь питания датчика. При изменении углового положения ротора изменяется соотношение величин индуктивности его измерительных обмоток 4 и 5, по которому определяют величину и направление углового перемещения. Увеличение температуры окружающей среды, вызывающее увеличение индуктивных сопротивлений измерительных обмоток, компенсируется противоположным изменением величины индуктивности катушки 11. 1 ил, 1315791

ВНИИПИ Заказ 2344/42 Тираж 677

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для точных измерений угловых перемещений валов, работающих при больших температурных изменениях окружающей среды.

Цель изобретения — повышение точности измерений угловых перемещений путем компенсации температурных погрешностей измерения.

На чертеже схематически представлен индуктивный датчик угловых перемещений, продольный разрез.

Индуктивный датчик угловых перемещений содержит ферромагнитный корпус 1, в котором закреплен полый стаканообразный статор 2 с растровыми. окнами (не показаны), выполненный из неферромагнитного материала с высокой проводимостью, На внешней поверхности статора 2 закреплен диэлектрический каркас 3 с парой последовательно соединенных измерительных обмоток 4 и 5. В полости статора 2 установлен коаксиально, с воэможностью углового перемещения ротор 6 с растО ровыми окнами 7, смещенными на 180 один относительно друroго.

Ротор 6 также выполнен из материала с высокой электрической проводимостью. В торцовой части полости корпуса 1 размещен узел термокомпенсации, выполненный в виде цилиндра 8 с герметично закрывающей его полость мембраной 9 иэ электропроводного материала. Полость цилиндра 8 заполнена жидкостью 10 с заданным коэффициентом теплового расширения, Параллельно мембране 9 установлена плоская печатная катушка 11 индуктивнасти, подключенная одним выводом к точке соединения измерительных обмоток 4 и 5, а другим — к источнику питания переменного тока. Свободные выводы измерителЬных обмоток 4 и 5 являются выходом датчика угловых перемещений.

Датчик угловых перемещений работает следующим образом, Угловое перемещение связываемого в процессе измерений с объектом контроля ротора 6 датчика вызывает изменение площади совпадения растровых

30 окон под измерительными обмотками 4 и 5 в противоположных направлениях.

В результате индуктивность одной иэ обмоток увеличивается, а другой уменьшается. При этом разностный сигнал измерительных обмоток 4 и 5 (выходной сигнал датчика) пропорционален величине углового перемещения, а его фаза определяется направлением углового перемещения ротора 6.

При увеличении температуры окружающей среды величины индуктивных сопротивлений обмоток 4 и. 5 увеличиваются. Однако эти температурные изменения компенсируются противоположным изменением величины индуктивности плоской катушки 11 индуктивности в цепи питания датчика: при увеличении температуры жидкость 10 в полости цилиндра 8 расширяется, вызывая перемещение электропроводной мембраны 9 в направлении катушки 11 индуктивности. Это приводит к уменьшению величин ее индуктивности вследствие экранирующего влияния мембраны 9. В результате выходной сигнал датчика остается неизменным при изменении температуры окружающей среды, благодаря чему уменьшается температурная погреш1 ность и повышается точность датчика.

Формул а и э о б р е т е н и я

Индуктивный датчик угловых перемещений, содержащий статор с растровыми окнами, размещенные на нем две последовательно соединенные измерительные обмотки и установленный коак— сиально внутри статора ротор с растровыми окнами, размещенными со смещением на 180 один относительно другого, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения температурной погрешности, он снабжен углом термокомпенсации, выполненным в виде заполненного жидкостью цилиндра с мембраной и установленной параллельно мембране плоской катушки индуктивности, один конец которой подключен к точке соединения измерительных обмоток, а дру-гой подключен к источнику питания переменного тока,