Преобразователь частоты вращения вала

 

Использование: измерительная техника , бесконтактное измерение угловой скорости вращения валов. Сущность изобретения: преобразователь содержит зубчатый индуктор, Ш-образный магнитопровод, на центральном стержне которого расположена измерительная обмотка, подключенная к автогенератору и формированию сигнала. Магнитопровод установлен в корпусе, на торцевой поверхности которого нанесен электропроводящий экран, параметры зубцов индуктора удовлетворяют условию m А. В, где m - модуль зубца, А - величина зазора между торцами зубцов индуктора и стержней магнитопровода, В - ширина торца каждого из стержней магнитопровода . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)с G 01 Р 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4777913/10 (22) 04.01.90 (46) 23.10.92, Бюл. N 39 (71) Научно-исследовательский институт

"Поиск" (72) В,Ф,Бендич, А,И.Куць, С.А,Легошина, О.В.Чукалин и А.Г.Четчуев (56) Патент Ф РГ ¹ 3619500. кл. G 01 P 3/487, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 943579, кл, G 01 Р 3/48, 1978. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА (57} Использование: измерительная техника, бесконтактное измерение угловой скоИзобретение относится к измерительной технике, а точнее к бесконтактному измерению угловой скорости вращения вала с помощью преобразователя частоты вращения.

Известен датчик частоты вращения, содержащий катушку и сердечник с магнитом.

При пересечении катушкой магнитного поля наводится эдс, по величине которой судят об угловой скорости, Датчик имеет ограниченную точность определения скорости вращения.

Известен преобразователь скорости вращения в частоту импульсов, принятый за прототип и содержащий вращающееся зубчатое колесо, магнитопровод, измерительную катушку, автогенератор и схему формирования сигнала. Магнитопровод выполнен П-образной формы с двумя катушками, Зубчатое колесо (индуктор) модулирует сигнал с автогенератора за счет изменения добротности контура.

Недостатком прототипа является низкая помехоустойчивость к изменению воз„, . Ж „„1770912 А1 рости вращения валов, Сущность изобретения: преобразователь содержит зубчатый индуктор, Ш-образный магнитопровод, на центральном стержне которого расположена измерительная обмотка, подключенная к автогенератору и формированию сигнала.

Магнитопровод установлен в корпусе, на торцевой поверхности которого нанесен электропроводящий экран, параметры зубцов индуктора удовлетворяют условию

m > А, В, где m — модуль зубца, А — величина зазора между торцами зубцов индуктора и стержней магнитопровода,  — ширина торца каждого из стержней магнитопровода. 3 ил. душного зазора между зубьями колеса и магнитопроводом, в частности от вибрации и температурных деформаций, и к электромагнитным наводкам.

Целью изобретения является повышение помехоэащищенности преобразователя.

Укаэанная цель достигается за счет выполнения магнитопровода Ш-образной формы с размещением измерительной обмотки на центральном стержне, нанесения на корпусе, в котором помещен магнитопровод торцевой поверхностью к зазору, 0-образного электропроводящего слоя и выбора величины зазора между зубьями индуктора и стержней магнитопровода, ширины торцов каждого из стержней менее модуля m зуба индуктора, а расстояния между стержнями магнитопровода более 2m.

На фиг, 1 представлена конструктивная схема преобразователя; на фиг. 2 дан вид на торцевую поверхность магнитопровода в корпусе; на фиг, 3 изображена электрокинематическая схема преобразователя

1770912

2г

40 лг (.г о

Преобразователь состоит из зубчатого индуктора 1,магнитопровода 2 Ш-образной формы с обмоткой 3 на центральном стержне 4, автогенератора 5 f5hlcDKoчастотных колебаний, формирователя 6 сигнала с электропроводящего слоя 7, расположенного на корпусе 8, Индуктор, изготавлигзаемый преимущественно иэ ферромагнитного материала, устанавливается IIa валу 9, угловая скорость которого измеряется. По периметру индуктора нарезаны зубья с модулем m, глубина а которых не меньше длины Ш-образноо го магнитоп ровода, расг!Олагаемага вдоль зуба, Между торцевой поверхностью стержней магнитопровода шириной В и торцами зубьев индуктора образован зазор

А, не пре ыша!Ощий величину модуля m.зуба индуктора. Расстояние h между стержняMII LLI-Оbp33НОГО мдГнитопранада выбирается не менее 2ITI, Такие соотношения размеров магнитопранода, зубьев индуктора и их взаимное расположение с

0-образным проводящим слоем обеспечивает получение наибольшего отношения полезного сигнала к шуму (помехе) при вращении нала с индуктором.

Относительное приращение информационного сигнала на обмотке 3 будет зависеть от изменеI<ия маI íитнаго сопротивления, ап реди!яемого меня ющимсг воздушным зазором Л л приведенной площадью S», воздушного зазора между торцовыми поверхностями зуба индуктора и стержней маг«итапранода. При ширине стороны ссрде !ника магнигопронода менее

SM модуля m зуба индуктора отношение — н

Л момент расположения выступа зуба над магнитопронадом максимально и минимально в момент прохождения над магнитоОронодом впадины зуба, если зазор А менее модуля, а стержни Ш-образнога магнитопровода располага!отся на расстоянии более 2-х модулей. При этом исключается мунтиру!Ощее влияние маГнитной цепи па создуху между стержнями vi сводится к MIIнимуму влияние внешних электромагни!н ых полей. Этому же способстьует электропронодящий слой 0-образной формы вокруг стержней магнитапранода у ега торцевой поверхности. Электромагнитн!.!е поля (помехи) нне "окна" н слое уменьша:отся за счет противодействующего поля, наведенного от вихревых токов в слое.

Работает преобразователь iàñòîTI,I вращения нала следующим образом. Зубчатый индуктар, закрепленный на валу, угловая скорость которого измеряется, располагается с зазором А от торцевой поверхности стержней магнитоправода. При этом Ш-образный магнитопронод с обмоткой располагается вдоль зуба индуктора. При вращении нала будет периодически с частото"! f=ZN (Z — число зубьев индуктора, N — :исло оборотов вала) чередоваться выступы и опадины зубьен. Это приведет при излучении высокочастотного электромагнитного паля обмоткой к его модуляции с частотой f. После детектировании и фильтрации выделяется огибающая переменного напряжения, далее сигнал усиливается и на выходе формлрования преобразователя следу!от импульсы напря>кения с частотой f, зависящей от числа оборотов N вала или его углоной скорости (o Благодаря выбору определенHLIx соотношений размеров зубьев индуктора и стержней Ш-образного магнитопронада зазор между ними и введения у торцов стержней магнитопровада на корпусе проводящего 0-образного слоя повысилась памехозашищен ность преобразователя. 0н устойчиво работает с зубьями индуктора, имеющими модуль 1 — 1,5 мм, при этом погрешность измег>ения скорости DpBщения вала не превь!шает 1сг . Испытания проводились на текстильных машинах и условлях прчдильнай фабрики. ц>ормула изобретения

Преобразователь частоты вращения вала, содержащий вращагощийся индуктор, выполненный в ниде плоского зубчатого элемента, расположенный вдаль зубца индукгора магнитапровода, на сердечнике котораг0 размещена измерительная обмотка, антогенератар и форгионатель, о т л и ч а югц и и с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности, магнитопровод выполнен Ш-образной фармь!, на центральном стержне KOTOpoI о размещена измерительная обмотка, при эгом магнитопронод помещен в корпус, на обращенной к зазору торцевой поьерхнасти ;Îгорог0 нанесен 0-Оаразны!! электропранадяший экр;" íèI0óIîùèé слой, причем величина зазора

А между торцами зубцов индуктора и стержнем магнитопровода, ширина торца В каждог0 из стержней MHI íèòîïðîâîöë удовлетворяет услани!о Л,В S m. I.äå m— модуль зуба индуктора, а расстояние h между стержнями.магнитапроDîäà более 2гп.

1770912

Составитель- О. Чувалин

Техред M.Mopãåíòàë Корректор M. Ткач

Редактор О, Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патен-", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3740 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5