Магнитомодуляционный датчик угла
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСИОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ
375472
Союз Соеетскил
Социалистические
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 22.111.1971 (№ 1640502/25-28) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23.III.1973. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 25.V.1973
М. Кл. G Olb 7/28
Комитет ло делам изобретений н открытий ори Совете Министров
СССР
g:ДК 531.717.2.621 883 (088 .8) Авторы изобретения
Л, В. Шульгин, Н. А. Демина и И. Е. Каган
Заявитель
МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛА
Изобретение относится к области контроля зубчатых передач.
Известен магнитомодуляционный датчик угла для устройств диагностики износа зубчатых колес, например силовых редукторов, содержащий чувствительный элемент, выполненчый в виде магнитопровода с окнами для обмоток переменного тока, включенных в индуктивный мост, и обмоток смещения; наконечники для внешнего бесконтактного управления; формирующий каскад, включающий в себя операционный усилитель и усилитель мощности, и источник переменного тока повышенной частогы.
Однако указанный датчик не может быть использован для контроля зубчатых передач.
Цель изобретения — получение аналогового сигнала, характеризующего степень износа зубчатых колес. Это достигается тем, что магнитопровод выполнен в виде двух симметричных соединенных перемычкой половин, в каждой из которых выполнено по два окна и два наконечника; в воздушный зазор между наконечниками первой половины магнитопровода введен юстировочный шунт. Воздушный зазор между наконечниками второй половины магнитопровода предназначен для размещения в нем зуба контролируемого колеса и на этих наконечниках размещены обмотки внешнего намагничивания, Обмотки переменного тока обеих половин магнитопровода попарно включены в противоположные плечи моста, одна из диагоналей которого подключена к источнику, а другая к входу формирующего каскада.
Наконечники второй половины магнитопровода снабжены дополнительной обмоткой обратной связи, подключенной к выходу усилителя мощности согласия с обмоткой внешнего намагничивания, что обеспечивает получение
10 релейного фронта выходного сигнала.
Такое устройство дает возможность производить бесконтактную проверку силовых зубчатых колес в реальных условиях эксплуатации.
На фиг. 1 и 2 изображена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит чувствительный элемент 1, магнитопровод которого состоит из двух симметричных половин, объединенных
20 узким сечением. Каждая из половин имеет две пары стержней 2 и 8 и пару внешних наконечников 4 и 5. Последние у одной половины магнитопровода замкнуты через регулируемый воздушный зазор юстировочным шунтом б, 25 предназначенным для балансировки устройства, а у второй замкнуты через воздушный зазор зубом испытуемой шестерни.
На каждой паре стержней находятся две обмотки 7 и 8 переменного тока 7 и смещения
30 8 соответствено, а на внешних наконечниках
3 второй половины магнитопровода — обмотки
9 и 10 внешнего намагничивания и обратной связи. Обмотки переменного тока соединяются в индуктивный мост, где два противоположных плеча моста — обмотки переменного тока первой половины магнитопровода, а два других противоположных плеча — обмотки переменного тока второй половины магнитопровода.
При этом одна диагональ моста 11 подключена к источнику 12 питания переменного тока повышенной частоты, а вторая диагональ 18 соединена с формирующим каскадом 14, состоящим из операционного усилителя 15 и усилителя 1б мощности, выход которого подключен к обмотке 10, включенной согласно с обмоткой 9 внешнего намагничивания.
При положении зуба испытуемого колеса против внешних наконечников второй половины магнитопровода на выходе устройства появляется сигнал. Угловое положение фронта сигнала связано с положением и состоянием профиля зуба и в случае износа профиля зуба изменяется. Сигнал на выходе индуктивного моста возникает вследствие уменьшения индуктивного сопротивления двух противоположных плеч, представленных обмотками переменного тока второй половины магнитопровода, что происходит из-за насыщения сечений стержней, на которых нанесены эти обмотки, постоянным магнитным потоком, создаваемым током в цепи внешнего намагничивания. Для выбора минимального остаточного напряжения моста предусмотрены обмогки смещения и юстировочный шунт. Сигнал с индуктивного моста поступает на операционный усилитель и далее на усилитель мощности, который формирует сигнал обратной связи, включенной в фазе с сигналом внешнего намагничивания, что позволяет получить релейный фронт сигнала на выходе устройства.
375472
Предмет изобретения
1. Магнитомодуляционный датчик угла для устройств диагностики износа зубчатых колес, например силовых редукторов, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде магнитопровода с окнами для обмоток переменного тока, включенных в индуктивный мост, и обмоток смещения; наконечники для
10 внешнего бесконтактного управления; формирующий каскад, включающий в себя операционный усилитель и усилитель мощности, и источник переменного тока повышенной частоты, отличающийся тем, что, с целью полу15 чения аналогового сигнала, характеризующего степень износа зубьев колес, магнитопровод выполнен в виде двух симметричных соеди,ненных перемьгчкой половин, в каждой из которых выполнено по два окна и два наконеч20 ника; в воздушный зазор между наконечниками первой половины магнитопровода введен юстировочный шунт, воздушный зазор между наконечниками второй половины магнитопровода предназначен для размещения в нем зу2s ба контролируемого колеса и на этих наконечниках размещены обмотки внешнего намагничивания, обмотки переменного тока обеих половин магнитопровода попарно включены в противоположные плечи моста, одна из ч0 диагоналей которого подключена к источнику, а другая — к входу формирующего каскада.
2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения релейного фронта выходного сигнала, наконечники второй половины магнитопровода снабжены дополнительной обмоткой обратной связи, подключенной к выходу усилителя мощности согласно с обмоткой внешнего намагничивания.
И5472
Фиг 1
Ф г 2
Составитель В. Погорелов
Техред Т. Ускова
Корректор Г. Запорожец
Редактор Н. Воликова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1510(3 Изд. № 1347 Тираж 755 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
