Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>781556

+ ,/ у"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 0Щ)179 (21) 2711668/25 28 (5 )М. Кл.з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

С 01 В 7/30

Государственный комитет

СССР

flo делам изобретений и открытий

Опубликовано 2311,8Ц Бюллетень №43 г

Дата опубликования описания 2 3,1 Ц) 0 (53) УДК 621. 3.083. .8{088.8) (72) Авторы изобретения

Б.М.Мамиконян, Л.С.Тоноян и П.A.Äàâòÿí

Ленинаканский филиал Ереванского политехнического института им. Карла Маркса

I (71) Заявитель (5 4 ) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИИ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к трансформаторным двухкоординатным преобразователям угловых перемещений, и может быть использовано для измерения прост-5 ранственного угла.

Известны двухкоординатные преобразователи угловых перемещений трансформаторного типа, в которых подвижной частью является либо якорь, либо lO часть магнитопровода, несущая на себе измерительные обмотки (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухкоординатный преобразователь угловых f5 перемещений, содержащий магнитопровод с размещенной на нем обмоткой возбуждения и установленный диаметрально в шаровом экране подвихно относительно первого второй магнито- 2О провод с измерительной обмоткой f,2).

Недостатком известных преобразователей является низкая чувствительность.,вызванная наличием полей рассеяния. 25

Цель изобретения — повышение чувтвительности.

Цель достигается тем, что первый магнитопровод выполнен в виде четырехполюсного кольцевого статоэа, сек- 3р ции обмотки возбуждения размещены на его полюсах,а противолежащие секции соединены последовательно согласно, На фиг. 1 схематически изображен. преобразователь, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху. Преобразователь содержит магнитопровод в виде кольцевого статора 1, снабженный четырьмя радиальными полюсами 2 — 5. Внутри статора установлен полый шаровой магнитный экран 6, который может поворачиваться на углы сФ- и )Ь вокруг двух взаимно перпендикулярных осей Х и У соответственно.

Каждая иэ обмоток возбухдения состоит иэ двух секций, соединенных между собой последовательно-согласно. Секции 7 и 8 первой обмотки установлены на полюсах 2 и 4 статора, а секции 9 и 10 второй обмотки возбуждения — на полюсах 3 и 5 статора. Первая обмотка возбуждения подключена к источнику синусоидального напряжения U, а вторая — к источнику напряжения U, сдвинутому по фазе íà 90 относительно U . Внутри шарового экрана имеется магнитопровод 11 (диаметрально установленный цилиндрический стержень) с измерительной обмоткой 12. Соединительные провода измерительной об781556 мотки выведены через небольшое отверстие в стенке экрана (не показаны) .

Установка подвижной части в зазоре между полюсами может быть осуществлена с помощью карданова подвеса, неподвижная ось которого совмещена с осью Х датчика, а подвижная — с осью у.

Преобразователь работает следующим образом.

Магнитные потоки возбуждения, соз- 1О данные токами обмоток возбуждения, равномерно распределяются на поверхности шарового экрана. Ввиду симметричности конструкции магнитный поток одной обмотки возбуждения не пронизывает витки другой обмотки.

При нулевом угле пространственной ориентации подвижной части, когда ось магнитопровода 11 совмещена с осью Z, магнйтные потенциалы точек шара, соединенные магнитопроводом .11, равны друг другу. Поэтому в этом положении в магнитопроводе 11 отсутствует магнитный поток, и ЭДС Е> измерительной обмотки равна нулю. При повороте экрана вокруг оси Х часть потока раз ветвляется в магнитопровод ll; при этом величина разветвленного потока пропорциональна величине углаос указанного поворота, а фаза этого потока меняется на 180о при изменении зна-3Q ка угла о .

При повороте экрана вокруг оси У в магнитопроводе 11 наводится поток от другой обмотки возбуждения, пропорциональный этому углу, а фаза потока из- 35 меняется на 180О при изменении знака этого угла.

Если подвижная часть отклонена от йейтрального положения одновременно на угол о вокруг оси Х и угол Jb вокруг оси У, то положение магнитопровода 11 относительно оси Z можно выра зить через комплексный угол.

Измерение выходной ЭДС преобразователя может осуществляться полярнокоординатным компенсатором переменного тока, который показывает модуль и фазу ЭДС Ец, т.е. величину и.направление измеряемого пространственного угла. Можно выходную ЭДС датчика измерить и с помощью прямоугольно-координатного компенсатора переменного тока; в этом случае компенсатор покажет взаимно перпендикулярные доставляющие EX и Е9 векторной ЭДС Й„ =

EX +jЕО, т.е. непосредственно величины углов Ы и (Ь.

В предложенном преобразователе уменьшены потоки .рассеяния эа счет симметричности магнитной системы относительно обмоток возбуждения.

Формула изобретения

Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений, содержащий магнитопровод с размещенной на нем обмоткой возбуждения и установленный диаметрально в шаровом экране подвижно относительно первого второй магнитопровод с измерительной обмоткой, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения чувствительности,пер» вый магнитопровод выполнен в виде четырехполюсного кольцевого статора, секции обмотки возбуждения размещены на его полюсах, а противолежащие секции соединены последовательно согласно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Карпов Е,М. Измерительные .преобразователи с двумя степенями свободы, М., Энергия, 1972, с, 50, рис. 3-15.

2, Авторское свидетельство СССР

9 606096, кл. G 01 В 7/30,. 1975 (прототип), 781556

Фиа1

Составитель И.Ардашева

Редактор р, Судын ТехредЖ. Хастелевич Корректор;М. Пожо

Заказ 8110/40 Тираж 801 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4