Датчик угловых перемещений
Изобретение относится к измерительной технике. Цель - упрощение конструкции . На трехстержневом магнитопроводе датчика расположены первичная и две вторичные обмотки. Закрепленный на оси вращения ферромагнитный якорь имеет внешний контур, образованный дугами двух спиралей Архимеда, имеющих общий полюс и направленных в противоположные стороны . Расстояние между диаметрально противоположными точками контура якоря равно Ь+с/2, где b - длина магнитопровода; с - расстояние между внутренними гранями крайних стержней магнитопровода, а отношение числа витков во вторичных обмотках составляет 0,5-0.6. Благодаря этому сохраняется линейность преобразования в диапазоне измерения до 150°. 2 ил.
р г фг (COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з G 01 В 7/30
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21).4907938/28 (22) 04.02,91 (46) 07.12.92. Бюл. N. 45 (71)-Московское приборостроительное конструкторское бюро "Восход" (72) А.И.Иоффе (56) Ахметжанов А.А. Системы передачи угла повышенной точности. М.-Л,: Энергия, 1966, с.51-53.
Авторское свидетельство СССР
М 974110, кл. G 01 В 7/30, 1981. (54) ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — упрощение конструкции, На трехстержневом магнитопроводе
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования угла поворота в электрическое напряжение.
Известны устройства для измерения угловых перемещений, содержащие трехстержневой магнитопровод с обмотками, размещенными на среднем и крайних стержнях магнитопровода, и якорь, установленный на оси вращения.
Недостатком этих устройств является небольшой угол поворота оси якоря (. 150), в пределах которого имеет место линейный характер характеристики датчика, а также изменение фазы выходного напряжения при прохождении якорем середины крайних стержней магнитопровода, Известно устройство, содержащее трехстержневой магнитопровад, размещенные на стержнях первичную и две встречно соединенные вторичные обмотки, ферромагнитный якорь с осью симметрии, „,!Ж„„1779909 Al датчика расположены первичная и две вторичные обмотки, Закрепленный на оси вращения ферромагнитный якорь имеет внешний контур, образованный дугами двух спиралей Архимеда, имеющих общий полюс и направленных в противоположные стороны. Расстояние между диаметрально проти-, воположными точками контура якоря равно
0+с/2, где о — длина магнитопровода; с— расстояние между внутренними гранями крайних стержней магнитопровода, а отношение числа витков во вторичных обмотках составляет 0,5-0,6. Благодаря этому сохраняется линейность преобразования в диапазоне измерения до 150 . 2 ил. расположенной под углом к оси симметрии неподвижного магнитопровода, и две пары полюсных наконечников, каждый из которых выполнен в виде-замкнутого контура, образованного отрезками спиралей Архимеда, Основным недостатком прототипа является сложность его конструкции.
Цель изобретения — упрощение конструкции датчика.
На фиг.1 представлена конструкция датчика; на фиг.2 — вид А на фиг.1.
Датчик содержит трехстержневой магнитопровод 1, размещенную на его среднем стержне первичную обмотку 2, размещенные на его крайних стержнях вторичные обмотки 3 и 4. соединенные встречно-последовательно, установленный на оси вращения ферромагнитный якорь 5, внешний контур которого образован дугами двух спиралей Архимеда, имеющих общий полюс. расположенный на оси вращения якоря 6. Ось вращения якоря расположена
1779909 вдоль оси симметрии среднего стержня магнитопровода, Расстояние между диаметрально противоположными точками
Ь+с контура якоря выполнено равным где b — длина магнитопровода, с — расстояние между внутренними гранями крайних стержней магнитопровода; отношение чисел витков вторичных обмоток составляет
0,5-0,6.
При подаче напряжения переменного тока на первичную обмотку 2 (W1) выходное напряжение датчика при повороте якоря 6 по часовой стрелке будет изменяться следующим образом — (0,5s — hs) wz), где ж- угловая частота напряжения;
t — ток в первичной обмотке; д — длина воздушного зазора между якорем и магнитопроводом;
S — площадь торцов стержней магнитопровода;
Л S — изменение площади перекрытия якорем торцов крайних стержней магнитопровода при повороте якоря-на угол аот
его положения, изображенного на фиг.2.
Т.к. профиль якоря изменяется по спирали
Архимеда, то Л S = и à Q, где n — постоянный коэффициент; а — ширина магнитопровода, и, следовательно, выходная характеристика датчика Ub(a ) изменяется по линейному закону. 2
При соотношении — = 0,5-0,6 выход4 ное напряжение будет равно нулю при повороте якоря положения, указанного на
5 а фиг.2, на угол 2 против часовой стрелки, где ар — рабочий угол поворота оси якоря 6, в пределах которого обеспечивается линейность выходной характеристики. В практически реализованных конструкциях датчик имеет линейную характеристику при повороте оси якоря на угол 140 > и прост в изготовлении и эксплуатации.
Формула изобретения
Датчик угловых перемещений, содержащий трехстержневой магнитопровод. размещенную на его среднем стержне первичную обмотку, размещенные на его крайних стержнях две вторичные обмотки, соединенные встречно последовательно; и установленный на оси вращения ферромагнитный якорь, внешний контур которого образован дугами двух спиралей Архимеда. имеющий общий полюс, расположенный на оси вращения якоря, и направленных в противоположные стороны, отличающийся тем, что, с целью упрощения, ось вращения .".коря расположена вдоль линии симметрии среднего стержня магнитопровода, расстояние между диаметрально противоположными точками контура якоря выполнено равным (b+c)/2, где Ь вЂ” длина магнитопровода, с — расстояние между внутренними гранями крайних стержней магнитопровода, а отношение чисел витков вторичных обмоток составляет 0,5-0,6, 1779909
Составитель А,Иоффе
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н.Гунько
Редактор
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 4428 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
