Индукционный датчик крена

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ т.оюз (.оеетсннк

Социалистические

Республик (1))51 503 1 (61) Дополнительное к авт. свил-ву ¹ (22) Заявлено 16.12.74(21) 2083116/40-23 (51) М. Кг..

501 С 9/06

О 01 С 9/12

G 01 С 9120 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетГасударственный квинтет

Саве1а Мнннстрае СССР аа делам нзааретеннй н аткрытнй (43) Опубликовано 25.05,7 фтоллетень № 1ат (45) Дата опубликования описания 07.06.76 (53) УДК

528. 54(08/.8) В. М. Татарников и Т. Я. Гораздовский (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Прил1орский сельскохозяйственный институт (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК КРЕНА„

Изобретение относится к технике измерения и контроля углов наклона заданной плоскости к горизонту или к вертикали, точнее может быть использовано для измерения углов наклона к горизонту, и применено для измерения н контроля крена судов, крена сельскохозяйственных машин при работе на площадках с уклоном, для измерения и контроля углов наклона стенок каналов, например, при их планировке.

Известен индукционный датчик угла, содержащий ферритовый маятник, две идентичные измерительные катушки проходного типа и одну возбуждающую катушку проходного типа, обхватывающую обе измерительные катушки.

Однако для такого датчика характерен малый диапазон измеряемых углов. . Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых углов в обычном режиме линейной области измерения углов о наклона до 885-87 и обеспечение возможности измерения углов наклона в диао о назоне 0 + 1.70 или 0 — 170, по выбору, при измерении односторонних наклонов. I

Для этого в предложенном датчике применены накладные катушки специальной конструкции, имеющие существенно меньшие нелинейные участки и позволяющие маятнику поворачиваться на любые углы.

На фиг. 1 и 2 изображен предложенный датчик; на фиг. 3 - схема намотки измерительных катушек датчика.

Датчик содержит маятник 1, измерительд ные катушки 2 и индуктор или возбуждающие катушки 3. Рабочая поверхность маятника представляет собой полуцилиндр. Маятник изготавливают из хорошо проводящего электрический ток металла или хорошего

1а магнитного мачериала, например феррита.

Толщина стенки маятнике должна превышать условную глубину проникновения вихревых токов в металл маятника на рабочей частоте. Маятник устанавливают так, чтобы

20 он мог свободно вращаться относительно оси 0-0 например, на кернах. Индуктор состоит нз двух одинаковых плоских катушек 3. Между катушквл|и индуктора размещены две идентичные измерительные кятуш25 ки 2. Измерительные катушки намотаны на

516031

3 сердечники, имеющие вид полуколец (см. фиг. 3). Все катушки и маятник для умень, шелия времени успокоения находятся s мвс ле или другой .жидкости.

Катушки индуктора соединяют последовательно так, чтобы в1 них протекали встречно направленные токи,.и запитывают от

Генератора переменного тока высокой частоты. При этом инауктор «оздает в окружающем пространстве магнитное поле.

Благодаря тому, что ток Р к<1туп! к ах ин- дуктора течет во встречных направлениях, магнитное поле локализовано в пространстве между катушками индук орв. По мере

У даления от катушек индухтор поле быстро ослабевает.

Под действием переменного магнитного поля индуктора в измерительных катушках наводится э.а.с. той же истоты, которую обычно называют à. а. с. холос .ого хода (6 хол). Вследствие идентичности катушек хоп, возбуждаемые в обеих катушках, равны. Измерительные катушки включаютcQ встречно, поэтому напряжение на выходе измерительных катушек равно нулю.

llîA действием поля индухтора и маятнике создаются вихревые токи. конфигурация которых имеет вид пет ль, ориентированных в иапрлзлении диаметрольных сечений маятник . ка. Вихревые точки создают дополнитеное переменное магнитное поле той же частоты, что и поле индуктора. Под действием поля вихревых токов в измерительных катушках создаются дополнительные, так называемые вносимые э.д.с.

Благодаря выбранной конструкции аат6 чика Ьвн прямо пропорциональна длине маятника, перекрывающей измерительную катушку: ббн н0 = кЧ R, я обеих изме. где: де:КсопМ-. одинаково An . рительньгс катушек;

9 - угол, под которым видна область перекрытия из центра вращения балансира;

3 — радиус рабочей поверхнос.ти балансира. г

Ясли датчик устачовлен на горизонтальной поверхности, то a lh 5 41 f4%a

Благодаря встречному включению измерителМных катушек напряжение на выхоае датчика равно нулю, gens датчик установлен на

Ь наклонной плоскости с креном я,, то 9 p a.

Тогда СЮи1-К(Р+ )В ) 4н -a

Сигнал на выхоае датчика прг лопропор- глу крена контролируемой поверхционален уг у ности. При изменений знака крена модуль выходи одного сигнала не изменяется, но фаза о изменяется на 180 .

Таким образом, предложенный аатчик позволяет измерять углы крена от 0 до о

У 0 с учетом знака крена.

Для того чтобы обеспечить возможность

1 о измерения углов от 0 до 170, измерительные катушки датчика необходимо включить в схему моста переменного тока. В этом случае в нулевом состоянии аатчик ериентируется так, чтобы одне измерительная кабь>. олностью перекрыта маятником, ® тушка: zа по а другая — полностью открыта. формула изобретения

Индукционный датчик крена, содерж щ жащий индуктор, аве измерительные катушки и маотличающийся тем, что, ятняк, с целью расширения диапазона иэмеряе 1ых углов, инауктор выполнен составным в виде двух плоских кольцевых катушек, а измерительные катушки выполнены в виде по4S луколец и помещены между катушками индук луколец ри том оси индуктора и измерительтора, при э ных катушек и ось вращения маятника совпадают, 5j 5031

Составитель Ю. Копылов

"с-"

Редактор E. КрИвцова Техред А. Богдан, Корректор.С. &3адижар . Заказ 1360/100 Тираж 864 Подцисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., а. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4