Датчик угловых перемещений

 

О П И C А Н И Е <и>ыва85

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик

{6 ) Дополнительное к авт. свид ву (22) Заявлено 30.08.73 (21) 1957072/18-24 (51) М. Кл. С 08с 9/04 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный наинтет

Савета Мнннстрав СССР аа делам нзабретеннй н аткрытий

{23) Приоритет—

Опубликовано25.04.75. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 15.О5 75 (53) УДК 681.34 (088.8) (72) Авторы

j1:iооре 1 е ниH

Е. П. Абрамцев и В. Я. Жаворонков (71) Заявитель

Q е т (54) ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к области изме- j рения угловых перемешений.

Известен дискретный датчик угла поворота, содержаший дисковый ротор, на котором размешены управляюшие элементы, и дисковый статор, на котором по окружности расположены магнитоуправляемые контакты, подключенные через коммутатор и обмотки реле к источнику питания, причем управляюшие элементы ротора выполнены в виде полукольцевого пакета из постоянных магни-. тов, расположенных радиально и соединенных между собой одноименными полюсами.

Однако этот датчик имеет невысокую точность, и им невозможно осушествлять контроль многооборотных перемешений.

Предлагаемый датчик отличается от известных тем, что статор выполнен в виде стакана, внутри которого аксиально укреплен ходовой винт, а на внутренней боковой поверхности по винтовой линии установлены герконы, ротор выполнен в виде цилиндрической ходовой айки, составляющей вместе с ходовым винтом винтовую пару и имею- шей на внешней боковой поверхности винтообразную канавку, в которой размещен постоянный магнит, причем ходовая гайка неподвижно укреплена внутри стаканообразной крышки, которая надета на статор со стороны его открытого торца и кинематически связана с объектом, перемещение которого контролируется, при этом направление и шаг витков винтовой пары, винтообразпых канавки и линии расположения герконов тп приняты одинаковыми.

На фиг. 1 показан обший вид предлагаемого датчика; на фиг. 2 — разрез по А-А на фиг. 1; на фиг.  — принципиальная электрическая схема предлагаемого датчи15

Предлагаемый датчик угловых перемешений включает в себя статор, ротор, коммутирующее устройство и исполнительное реле, 20

Статор содержит магнитоуправляемыс контакты (герконы) 1, корпус 2 и ходовой винт 3. Ротор содержит ходовую гайку 4, постоянный магнит 5 и крышку 6, р Коммутирукшее устройство состоит из коммутатора 7, исполнительных реле 8 и 9.

Корпус 2 выполнен в виде стакана, в котором жестко закреплен один конец хо-; дового винта 3 (например так, как показано на фиг, 1). Другой конец ходового винта 3 помещается в отверстии стаканообразной крышки 6, которая надета на корпус 2 со стороны его открытого торца. ; Внутри крышки 6 аксиально укреплена гай ка 4, которая вместе с винтом 3 составляет винтовую пару. Крышка 6 при помо щи шлицевой муфты 10 кинематически связана с объектом, перемещение которого контролируется (на чертеже не показан).

С целью упрощения конструкции и повышения надежности ходовая гайка 4 может быть выполнена за одно целое с крышкой6, Герконы 1 равномерно установлены по винтовой линии на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 2 напротив полюсов постоянного магнита 5 так, что оси их параллельны образующей цилиндра. Постоянный магнит 5 представляет собой пакет единичных постоянных магнитов, соединенных между собой одноименными полюсами и помещенных в винтообразную канавку, выполненную на внешней боковой псверхности ходовой гайки 4.

Корпус 2 изготавливается из немагнит-ного материала (например, из дюралюминия). Направление и шаг виа.ков винтовой пары, винтообразной канавки, в которой размещается постоянный магнит 5, ивинтовой линии, по которой располагаются герконы 1, принимаются одинаковыми.

С целью достижения реверсивности действия герконы 1 разделены на две группы.

Один из выводов герконов в каждой группе подключен к общей точке, а другой— к соответствующему зажиму коммутатора

7. Между общей точкой герконов и одним из зажимов питающего напряжения-() a вх каждой группе включено электромагнитное реле, соответственно 8 и 9.

Очевидно, что в пределе, когда шаг винтовой пары, винтообразных канавки и линии расположения герконов равен бесконечности (f = ), движение ротора становится нрям олинейно-поступательным.

Поэтому для упрощения чертежа и облегчения уяснения принципа действия предлагаемого датчика, его принципиальная электрическая схема (см. фиг, 3) приведена для случая, когда = С -0

Предлагаемый датчик угловых перемещений работает следующим образом.

Контакты герконов 1, расположенные напротив постоянного магнита 5, находятся . в замкнутом положении, а расположенные в воздушном зазоре — в разомкнутом по5 ложении. При: установке подвижнрго; кон"такта коммутатора 7, например, в поло-!

:, жении "в, подается напряжение питания ,,Ц, насоответствуюший геркон 1. При . вх этом срабатывает реле 8, которое своим 10 замыкающим контактом вк почает приводной двигатель контролируемого объекта.

I При перемещении объекта ротор датчика

: 15, поворачивается (например, по часовой стрелке) на угол, пропорциональный величине этого перемещения, Движение объекта совершается до тех пор, пока геркон 1 не окажется в воздушном зазоре. При этом

1геркон 1 разомкнется. В результате реле 8 обесточивается, и питание с приводного двигателя снимается. Движение объекта .ввиду полной отработки заданного перемещения прекращается, 25

® Предлагаемый датчик обладает боаьшей точностью, чем подобные известные датчи-, ки, поскольку цена деления в нем (шаг дис кретности) при одной и той же разрешающей

30,способности может быть выбрана большей, т . е. герконы могут быть расположены на. большем удалении друг от друга. Это облегчает настройку датчика.

Предмет изобретения

Датчик угловых перемещений, содержа- . щий ротор с расположенными на нем по-стоянными магнитами, статор, герконы, установленные на статоре и подключенные через коммутатор и обмотки реле к источнику питании, отличающийся

;@ тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, статор выполнен в виде стакана, внутри которого t установлены аксиально-ходовой винт, а на боковой поверхности по винтовой линии—

50 магнитоуправляемые контакты, ротор вы:.полнен в виде укрепленной в крышке ста:тора, расположенной в его открытом конце, цилиндрической ходовой гайки с винтообI разной канавкой на внешней боковой ее по

55 верхности, в которой разыешены постоян- I ные магниты, причем цилиндрическая ходовая гайка образует с винтом винтовую пару.

Составитель Ц,Андрюшш!

Редан- ор О.С,ев1 а Техред Л.Казачкова Корректор Е.Каи!1» а

Заказ //gal Изд. N0 g$® Тираж Подписное

679

Ц!П!И!1!! осударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 1!3035, Раушская наб., 4 !

1редприятне «Патент», Москва, Г-59, Бережковская паб., 24