Магнитомодуляционный датчикположения

 

Союз Сееетскни

Соцнавнстнческнм

Весвубинк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н1853376 (61) Дополиительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 280679 (21) 2788640/25-28 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано 0708,81. Бюллетень Н9 29

Дата опубликования описания 070881 р1)м. к .

G 01 В 7/30

Государственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (5Ç) УАК Ь31. 717 (088. 8) (71) Заявитель (5 4 ) МАГ НИТОМОДУЛЯЦИОН НЫИ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для преобразования угла поворота вала в пропорциональный выходной электрический сигнал.

Известен датчик угла, содержащий кольцевой статор с размещенной на нем измерительной обмоткой и ротор, выполненный в виде постоянного магнита (11.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является магнитомодуляционный датчик положения, содержащий статор, выполненный в виде шихтованного кольцевого магнито- 15 провода с отверстиями, в которых размещена обмотка, и ротор, выполненный в виде постоянного магнита 21.

Указанные датчики в ряде случаев не удовлетворяют требованию малых габаритов, поскольку с уменьшением габаритов пооисходит насыщение магнитопповода и как следствие, снижается глубина модуляции.

Целью изобретения является уменьшение габаритов датчика.

Поставленная цель достигается тем, что отверстия выполнены на среднем диаметре магнитопровода статора, а ротор датчика снабжен дополнительным постоянным магнитом, расположенным под углом к основному магниту в плоскости его вращения.

На фиг. 1 дана конструктивная схема датчика, на фиг. 2 — схема обмотки датчика, на фиг. 3 — выходные напряжения датчика по углу поворота после фаэированного выпрямлення.

Датчик состоит из статора 1 с секциями 2 обмотки, размещенными на перемычках между отверстиями, и ротора с постоянными магнитами 3, установленными на валу 4.

Статор 1 датчика выполнен в виде шихтового кольцевого магнитопровода, по среднему диаметру которого расположены отверстия. На перемычках между отверстиями размещаются секции обмотки датчика.

На фиг. 1 показан лишь один из вариантов датчика положения, имеющего

4 полюса йа роторе и 3 фазы. Число отверстий выбрано равным 12.

Представленная на фиг. 2 схема включения секции обмотки показывает, что диаметрально расположенные (полюсные) секции включены последовательно согласно, а между собой эти пары секций включены последовательно

853376 встречно и образуют одну иэ фаз обмотки датчика положения.

Датчик работает следующим образом.

Обмотку подключают к источнику напряжения высокой (несущей) частоты.

При этом в магнитопроводе статора создается переменное магнитное поле, 5 силовые линии которого замыкаются вокруг отверстий по ярмам и перемычкам между отверстиями. Поле постоянных магнитов 3 заьыкается через воздуш-, ный зазор по наружному и внутреннему ярмам. Благодаря попарно чередующимся полярностям постоянных магнитов в магнитопроводе статора образуются явно выраженные зоны состояния материала магнитопровода - зоны 1з насыщения между полюсами N-S u S-N и ненасыщенные эоны между одноименно намагниченными полюсами N-N u S-S.

Секции, расположенные в ненасыщенных зонах, имеют максимально возможное 2Q индуктивное сопротивление, а секции, расположенные в зонах прохождения потока постоянных магнитов (зонах насыщения),- мйнимальное. Резкое различие в состояних материала в разных зонах и, как следствие этого, большая глубина модуляции переменного магнитного потока обеспечиваются попарно чередующейся полярностью пооо тоянных магнитов.

При включении секций обмотки по схеме, приведенной на фиг.2, изменение индуктивных сопротивлений секций, вызванное поворотом ротора и соответствующим перемещением эон насыщения и ненасыщенных зон, вызывает перераспределение переменного напряжения питания между парами секций в каждой фазе. В результате изменяются потенциалы точек A B и С, и на выходе датчика положения образуется симметричная трехфазная система напряжений, амплитуды которых определяются угловым положением ротора. После прохождения через фазочувствительные выпрямители выходные напряжения Од, 0 и U преобразуются, как показано на фиг. 3.

Предлагаемый магнитомодуляционный датчик положения прост по конструкции и позволяет получить большую глубину мОдуляции при меньших габаритах, В нем отсутствует остаточное напряжение в нулевом положении.

Формула изобретения

Магнитомодуляционный датчик положения, содержащий статор, выполненный в виде кольцевого шихтованного магнитопровода с отверстиями, обмотку, размещенную в отверстиях статора, и ротор, выполненный в виде постоянного магнита, о т л и ч а ю— шийся тем, что„ с целью уменьшения габаритов датчика, отверстия выполнены на среднем диаметре магнитопровода статора, а ротор снабжен дополнительным постоянным магнитом, расположенным под углом к основному магниту в плоскости его вращения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Куликовский Л.Ф. Индуктивные измерители перемещений, М-Л., "Энергия", 1961, с, 5-25.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 92565885/24-07, 09.01.77 (прототип).

853376

Составитель A. Елагин

Техред С. Мигунова Корректор Л. Иван

Редактор Т. Ромкова

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4

Заказ 5617/12 Тиразк 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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