Преобразователь угла поворота вала в код

 

i i S70955

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Снов Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.01.78 (21) 2571769/18-24 с присоединением заявки № (51) М. К„. б 08С 9/04 (53) УДК 681.325 (088.8) по делом изоб етеиий (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 и открытий (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (72) Авторы изобретения

Б. А. Савостьянов и 3. А. Савостьянова (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД

"осудвРс"еииый комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано для преобразования углового положения вала в код.

Известны преобразователи угла на основе трансформаторных датчиков, действие которых основано на преобразовании линейного перемещения или угла поворота якоря в изменение индуктивной связи между обмотками (1).

Недостатками известных преобразователей являются большие габариты при большом количестве дорожек считывания и, следовательно, большой момент инерции ротора. . -:аг1

Известный блок датчиков включает в себя узел кодовых дорожек, выполненных из магнитопроводящего материала и размещенных в основании из диэлектрика, и чувствительные элементы, количество которых равно числу кодовых дорожек.

Известен преобразователь, содержащий статор и ротор с кодовыми дисками, чувствительные элементы из кольцевых ферритовых сердечников с обмотками, укрепленные на статоре (2).

Недостаток такого преобразователя состоит в низком соотношении сигнал/помеха.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий магнитопроводящие статор и ротор с кодовыми кулачками, чувствительные элементы из кольцевых ферритовых сердечников с обмотками, укрепленные на статоре, катушку, закрепленную на роторе (3).

К недостаткам этого преобразователя относятся большая длина ротора, вызванная габаритами кольцевых ферритовых сердеч1р ников чувствительных элементов, и большой момент его инерции.

Цель изобретения — уменьшение габаритов преобразователя.

15 Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем магнитопроводящие статор и ротор с кодовыми кулачками, чувствительные элементы с обмотками, укрепленные на статоре против кодовых кулачков, катушку, чувствительные элементы выполнены в виде магнитопроводящей гребенки, на зубцах которой размещены обмотки, а катушка установлена на основании гребенки.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1.

Преобразователь содержит ротор 1 из магнитопроводящего материала с кодовыми

30 кулачками 2 — 6, количество и форма кото670955

15 рых определяется разрядностью и типом кода. Ротор 1 укреплен на входном валу 7.

Чувствительные элементы выполнены в виде гребенки 8 из магнитопроводящего материала, на зубцах 9 которой размещены выходные обмотки 10, а на зубцах 11— компенсационные обмотки 12. Гребенка 8 укреплена в торцовой стенке 13 статора. На основании гребенки 8 размещена катушка

14. Для создания компенсационного потока в качестве компенсационной пластины использована боковая стенка 15 статора.

Стенки 13 и 15 статора выполнены из магнитопроводящего материала. Основной магнитный поток со стенки 13 статора на ротор 1 передается через поверхности 16 и 17.

Преобразователь работает следующим образом.

На обмотку катушки 14 подается переменное напряжение. Пусть ротор 1 повернут таким образом, что под всеми зубцами 9 выходящих обмоток 10 расположены только впадины кодовых кулачков 2 — 6. Магнитный поток, создаваемый катушкой 14 в стенке 13, делится на две части. Рабочий поток идет через поверхности 16 и 17 по ротору 1, по большому воздушному промежутку впадин кодовых кулачков 2 — 6 и попадает па зубцы 9 выходных обмоток 10, в которых наводится некоторая ЭДС. Вторая часть магнитного потока в стенке 13 ответвляется на боковую стенку 15 и, пройдя воздушный промежуток, попадает на зубцы

11 компенсационных обмоток 12. Так как включение выходных 10 и компенсационных

12 обмоток производится по диффсрснциальной схеме, то выходное напряжение становится минимальным и фиксируется как напряжение помехи. При повороте вала 7 ротора 1 под некоторыми зубцами 9 оказываются выступы кодовых кулачков 2 — 6. 3а счет уменьшения величины воздушного зазора под зубцами 9 рабочим магнитным потоком наводится напряжение на выходных обмотках 10 значительно больше, чем на компенсационных обмотках 12. Это напряжение фиксируется как напряжение сигнала.

Таким образом, прн вращении вала 7 с выходных обмоток 10 снимается параллельный код, характеризующий дискретный угол поворота вала 7.

В таком преобразователе отношение напряжения, снимаемого с выходных обмоток

10 при прохождении мимо зубцов 9 выступов или впадин кодовых кулачков 2 — 6, характеризующее отношение напряжения сигнала к помехе, достигает 15 и более.

Выполнением чувствительных элементов в виде магнитопроводящей гребенки, на зубцах которой размещены обмотки, а на основании установлена катушка, достигается уменьшение габаритов преобразователя и момента инерции ротора.

Формула изобретения

1. Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий магнитопроводящие статор и ротор с кодовыми кулачками, чувствительные элементы с обмотками, укрепленные на статоре против кодовых кулачков, и катушку, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов преобразователя, чувствительные элементы выполнены в виде магнитопроводящей гребенки, на зубцах которой размещены обмотки, а катушка установлена на основании гребенки.

2. Преобразователь по п. 1, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости преобразователя, на стенке статора против зубцов гребенки с обмотками установлена пластина из магнитопроводящего материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агейкин Д. И. Датчики контроля и регулирования. М., «Машиностроение», 1965, с. 130 — 134.

2. Беляев Г. В. и др. Преобразователь углового положения вала в код. Ленинградский дом научно-технической пропаганды, 1968, с. 4 — 5, рис. 2.

3. Беляев Г. В. и др. Преобразователь углового положения вала в код. Ленинградский дом научно-технической пропаганды, 1968, с. 5 — 6, рис. 3.

Рог 2

Щг 1

Составитель А. Смирнов

Корректор P. Берковии

Текрел Л. Камышникова

Релактср И. Грузова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1301/18 11зл. % 387 Тираж 7о7 Подписи .

1!ПО «Пои,к>. Го улар.твеипого o. èòåòà СССР по лспа:и .:зсор.тс ии и vi рк::,".

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5