Преобразователь угловых перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Сееетсккх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЦДВТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства № ——

Заявлено 22.Х1.1971 (¹ 1716234/25-28) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 12.ill.1973. Бюллетень ¹ 14

Дата опубликования описания 9Х11.1973

М..Кл. С 01Ь 7/30

G 08с 9/04

Комитет по делом изобретений н открытий при Сосете Министров

СССР

УДК 531.749 (088.8) Авторы изобретения Л. П, Григорьев, Е. И. Виноградов, Е. С. Лебяжьева и А. Б. Михайлов

Заявитель

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для измерения угловых перемещений объектов.

Известный преобразователь угловых перемещений содержит магнитопровод, в зазоре которого размещен датчик ядерного магнитного резонанса, спиновый генератор и индикатор.

Частота выходного сигнала датчика изменяется при относительном вращении двух постоянных магнитных полей, создаваемых магнитом и установленной на валу датчика катушкой стабильного тока.

Недостатком известного преобразователя является низкая точность измерения из-за нестабильности магнитного поля, создаваемого магнитной системой, и тока питания катушки стабильного тока, а также из-за нелинейной зависимости выходного сигнала от измерительного перемещения.

В предлагаемом изобретении этот недостаток устраняется за счет того, что в магнитопроводе выполнены дополнительно три зазора, а преобразователь снабжен вторым датчиком ядерного магнитного резонанса, установлснным в одном нз дополнительных зазоров, вторым спиновым генератором, вход которого соединен с выходом второго датчика, двумя якорями, закрепленными на валу и размещенчыми во втором и третьем дополнительных зазорах, и блоком выделения разностной частоты, входы которого соединены с выходами спиновых генераторов, а выход — с индикатором, На чертеже представлен предлагаемый преб образователь, содержащий генератор 1 модуляции, катушки 2 модуляции, магнитопровод 8 с магнитом 4 и зазорами 5, б, 7, 8.

В зазорах 5, 6 расположены датчики 9, 10 ядерного магнитного резонанса.

10 Преобразователь содержит также вал 11 с якорями 12, И, помещенными в зазоры 7, 8 магиитопровода, спиновые генераторы 14, 15, блок 1б выделения разностной частоты и индикатор 17.

15 Якоря 12, 18 из ферромагнитного материала закреплены на валу со смещением один относительно другого на 180 . Магнитопровод ZHi lметричен относительно оси 0-0.

В правом и левом зазорах между. нижним

2п и верхним ярмом магнитопровода расположены датчики ядерного магнитного резонанса, подключенные к спиновым генераторам. Выход генератора модуляции соединен собмотками катушек модуляции и спиновыми генера25 торами.

Преобразователь работает следующим образом.

В начальном положении площади якорей, входящие в зазоры нижнего ярма, равны. При

30 этом правая и левая части магнитопровода

373517

Сосзавитель И. Кесояи

Редактор Н. Перышкова

Корректоры А. Дзесова и А. Степанова магнитно симметричны, индукция в левом зазоре магнитопровода равна индукции в правом зазоре. В этих условиях при работе генератора модуляции частоты спиновых генераторов устанавливаются с высокой точностью:

fcrI =fera=y Во, (1) где /" — частота спинового генератора 14;

/" — частота спинового генератора 1>; у — гиромагнитная ядерная константа, известная с высокой точностью;

B0 — индукция магнитного поля в зазорахбиб.

Частота на выходе блока выделения разностной частоты f-* равна нулю.

При изменении углового положения вала изменяются площади якорей, входящие в зазоры левой и правой частей магнитопровода, изменяются магнитные сопротивления левой и правой частей магнитопровода. При этом если, например, в левом зазоре индукция магнитного поля увеличилась и стала равной Во+иВ, то в правом зазоре индукция магнитного поля уменьшилась до величины Во — ЛВ.

Соответственно изменяются частоты fcrl u

/"2 и на выходе устройства выделения разностной частоты появится сигнал /", линейно пропорциональный угловому перемещению выла:

fs ых — — fñга — fcг2= (fcrI+Л)) — — (/сr> — Л ) = — 2Л(. (2) Достоинством данного устройства 1»ляе!ся то, что такие факторы, как старение магии!а, изменение магнитного сопротивления ярма при изменении температуры и т. д. вызывают

5 одинаково изменение частот спиновых генераторов (" и ). а и мало влияют на резульгаf

ИЗМЕРЕШ1Я.

Предмет изобретения

10 Преобразователь угловых перемещений объекта, содержа ший вал, взаимодействующий с перев!еща!Огциыся об ьектом, мыгнитопровод с зазором, расположенный в зазоре датчик ядерного магнитного резонансы, спнно-!

5 вый генератор, вход которого соединен с»ыходом датчика, и ш!дикатор, отлича ощцися тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в мыгнитопроводе выполнены дополнительно три зазора, ы преобразователь

2() сныб>кен вторым датчиком ядерного мапппного резонанса, установленным» одном из дополнительных зазоров, вторым спиновым генератором, вход которого соединен с выходом второго датчика, двумя якорями, закреплен2,I ными на валу и размещенными»о втором и третьем дополнительных зазорах, н блоком выделения разностной частоты, входы которого соединены с выходами спиновых генерыroро», ы выход — — с индикатором.

Заказ 2527 Изд. ¹ !278

Тираж 755 Подписпо

Ц!ЛИИ!!И Комитета по дслага изобретений и открытий при Совете

Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушскаи иаб., д. 4/5

Оол. тип. Костромского управления

IIçäàòå>IüñTâ, полиграфии