Преобразователь скорости движения тела, намагниченного вдоль оси симметрии

 

Изобретение относится к преобразователям скорости движения в электрический сигнал. Цель изобретения - уменьшение влияния внешних полей на измерение скорости. Электрические катушки За, ЗЬ, 3с, 3d расположены вблизи магнитных полюсов 4й, 4Ь симметрично относительно намагниченного тела 1, скорость которого определяется . Оси 6а, 6Ь, 6с, 6d катушек расположены в одной плоскости параллельно друг другу и оси 1намагниченности тела. Расположение катушек и соответствующее их включение в электронную схему позволяет определять скорость движения тела в различных координатах движения, при этом компенсируется влияние внешних полей на результат измерения, 2 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (1% (11) (51)4 G 01 P 3 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3793652/24-10 (22) 25.09.84 (31) P 3334750.6 (32) 26.09,83 (33) ПЕ (46) 15.01.89. Бюл. Jf- 2 (71) Кернфоршунгсанлаге 10лих ГмбХ (РЕ) (72) Йохан Кристиан Фремереи и Бернд Линденау (DE) (53) 531. 767 (088.8) (56) Fremerey G.K Hign Часиош

Gas Friction Manometer. — The Gournal

of Vacuum science and technology, 1972, vol. 9 Ф 1, р. )08, 109..

Fremerey G,K. Spinning rotor

vacuum gauges. — Vacuum, vol. 32, У 10, 11, 1982, р. 685-686 ° (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА, НАМАГНИЧЕННОГО ВДОЛЬ ОСИ

СИММЕТРИИ (57) Изобретение относится к преобразователям скорости движения в электрический сигнал. Цель изобретенияуменьшение влияния внешних полей на измерение скорости. Электрические катушки За, 3b, Зс, 36 расположены вблизи магнитных полюсов 4а 4Ъ сим« метрично относительно намагниченного тела 1, скорость которого определяется. Оси ба, бЬ, бс„ ád катушек расположены в одной плоскости параллельно друг другу и оси,намагниченности тела. Расположение катушек и соответствующее их включение в электронную схему позволяет определять скорость движения тела в различйых координатах движений, при этом компенсируется влияние внешних полей на результат измерения, 2 ил.

1452497

Изобретение относится к преобразователям скорости движения и электрический сигнал.

Цель изобретения — уменьшение влияния внешних палей на измерение скорости.

На .фиг. 1 представлена система из четырех электрических катушек, расположенных вблизи намагниченного тела; на фиг. 2 — электронная схема считывания скорости движения н раэ-! личных координатах движения.

Преобраэонатель скорости движе ния тела 1 с осью 2 намагничивания

10 содержит четыре электрические катушки За, 3b, Зс, 3d, расположенные симметрично вблизи магнитных полюсов 4а, 4Ь. Ось 2 намагничивания тела проходит с небольшим наклоном относительно.оси 5 симметрии тела. . Оси ба, бЪ, бс, бй катушек За-3d расположены н одной плоскости 7 параллельно друг другу и оси 5 симметрии тела 1. 25

В катушках За-Зй вырабатываются индуктивные напряжения, пропорциональные скорости движения тела..

Считываемая скорость движения для одной координаты движения зависит от взаимного .включения катушек, поэтому при описании принципа действия в последующем постоянно исходят из того, что нсе четыре катушки расположены с одинаковым направлением намотки обмотки.

При поступательном движении тела 1 в направлении оси 5 в катушках

3а и Зс, которые расположены в плоскости 7 на фиг. 1 слева от оси 5, индуцируются напряжения одной полярности. Это обусловлено тем, что один магнитный полюс движется к одной из этих катушек, в то время как другой магнитный полюс одновременно удаляется от другой катушки, По причинам симметрии н катушках 3b, 3d, которые расположены на фиг. 1 справа от оси 5, наводятся те же сигналы, что и н соответствующих катушках За, Зс.

Полярность индуцированных напряжений, которые наводятся вследствие движения тела в четырех катушках, можно отобразить в виде последовательности приданных для каждой катушки За, 3b, Зс, Зй знаков, В последующем схема поляризации системы катушек приводится постоянно в последовательности нкатушка За, катушк

ЗЬ, катушка Зс, катушка 3d". Для случая поступательного движения тела 1 н направлении оси 5 действует схема (++++) поляризации или, что равнозначно (- †-). За счет равнозначного последовательного и параллельного включения всех четырех катушек может быть выработано индуциронанное напряжение, которое пропорционально линейной скорости движения тела в направлении одной координаты движения, проходящей параллельно оси 5.

Если применительно к представленной на фиг. l системе катушек тело 1 выполняет боковое линейное движение, т.е. движется перпендикулярно к оси 5 и ось 5, таким образом, параллельно смещается, в катушках За и 3с наводятся индуцированные напряжения с противоположной полярностью. Указанное справедливо и в отношении катушек 3b и 3d. В катушках За и ЗЬ, противолежащих относительно оси 5 симметрии н плоскости

7, наводятся напряжение противоположной полярности, так как магнитный полюс 4а, в области которого они расположены, движется к одной из катушек при боковом линейном движении тела и удаляется от другой катушки.

Указанное действует и в отношении. катушек Зс и Зй, которые расположены в области магнитного полюса 4Ь, Таким образом, при боковом линейном движении тела имеет место схема (+ — +) поляризации (-++-) . За счет равнозначного параллельного или последовательного включения пар катушек 3а, 31 и ЗЬ, Зс, а также противоположного параллельного или последовательного включения пар катушек

За, ЗЬ и Зй, Зс может быть получено считывающее напряжение, которое пропорционально скорости движения тела н плоскости 7 перпендикулярно оси 5.

Если тело совершает вращательное движение вокруг нормали к плоскости

7, то в этом случае получают третью схему поляризации, а именно схему (+-+-) или (-+-+), При использовании соответствующего этой схеме поляризации включения четырех катушек ЗаЗс1 может быть получено считывающее напряжение, которое пропорционально угловой скорости тела вокруг нормали к плоскости 7. Это справедливо только для небольших угловых отклонений з !4 оси ? намагничивания от оси 5 симметрии, т.е, при условии, что намагничивание тела ориентировано н основном параллельно оси 5.

Указанные схемы поляризации поясняют неооходимые виды включения соответствующей изобретению системы катушек для определения скоростч движения тела в направлении одной координаты движения, т.е. это означает, что при соответствующем включении вырабатывается индуцированное напряжение, пропорциональное скорости движения -в одной из координат движения, Другие индуциронанные напряжения, которые не соответствуют считанным координатам движения и вытекают из других направлений движения, компенсируются.

Влияние внешних. мешающих полей выражается в следующем: проходящие перпендикулярно к оси 5 мешающие поля Hp вызывают наведения в катушках каких-либо индуцированных напряжений, так как все оси катушек проходят перпендикулярно к мешающему полю: внешние мешающие поля, проходящие параллельно оси нращения или осям катушек, оказывают мешающее влияние только в случае схемы поляризации (++++) или (- †-); в случае всех других схем поляризации происходит взаимное стирание обусловленных мешающими полями индуцированных напряжений.

Представляется целесообразным использовать предлагаемую систему катушек одновременно для считывания скорости движения н различных координатах движения. Для этой цели служит электронная схема, представленная на фиг. 2. В этой схеме прежде всего осуществляется усиление наведенных в катушках За-3d индуцированных напряжений с помощью усилителей

Яа-8d, После этого с помощью инвертирующих усилителей 9а -9Ь, 9с вырабатываются напряжения с противоположной (по мере надобности) полярностью. С помощью суммирующих усилителей 10а, 10b, 10с вырабатываются три выходных напряжения, соответствующие описанным выше схемам поляризации. Таким образом, на выходах

llа, 11Ь, 1lс схемы возникают считывающие напряжения для линейного днижения тела параллельно его оси симметрии (выход lla — схема поляриза5?497

ЭО

55 ции (++++) или (- †--), для линейного движения в плоскости 7 перпендикулярно оси симметрии (выход 11Ь— схема поляризации (+--+) или (-++-) и для малых угловых движений вокруг нормали к плоскости 7 (выход !lс— схема поляризации (+-+-+) или (-+-+) или (-+-+)), Считанные на выходе 11 с сигналы могут использоваться для определения частоты вращения, в соответстнии с тем, насколько малым угловым отклонеййем характеризуется ось 2 намагничивания по отношению к оси 5 симметрии тела.

Ф о р м у л а изобретения

Преобразователь скорости движения тела, намагниченного вдоль оси симметрии, содержащий четыре электрические катушки, расположенные вблизи намагниченного тела с зазором относительно него, а также электронную схему, в которую включены катушки, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения влияния внешних полей на измерение скорости, электрические катушки размещены попарно у магнитных полюсов тела, симметрично и на одинаковом расстоянии относительно его оси намагниченности, при этом оси катушек расположены в одной плоскости с осью намагниченности тела параллельно ей а электронная схема считывания скорости движения в различных координатах движения содержит четыре усилителя, три инвертирующих усилителя, три суммирующих усилителя, причем каждая электрическая катушка подключена через соответствующий усилитель к входу первого суммирующего усилителя, к входу второго суммирующего усилителя подключены через соответствующие усилители две катушки, расположенные у разных магнитных полюсов по разные стороны от оси намагничивания тела, а дне другие — через соответствующие усилители и иннертирующие усилители, к входу третьего суммирующего усилителя подключены через соответствующие усилители две катушки, расположенные у разных магнитных полюсов по одну сторону от оси намагниченности тела, а две протиноположные им катушки - через соответствующие усилители и иннертирующие усилители, выходы суммирующих усилителей соединены с блоком коммутации.

1452497 (wwew) Составитель И. Полунина

Техред М.Дидык Корректор О. Тигор

Редактор Л. Веселовская

Заказ 7097/59 Тираж 788 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