Магнитоиндукционный датчик угловой скорости

 

<1885885

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 28,12.79 (21) 2860861/18-10 (51) Й. Кя.

G 01 Р 3/48 с присоединением заявки М

3ааударставнный камнтвт

СССР (23) Приоритет

4а делам нзабратаннй н открытий (53) УДК531. 771 (088.8) Опубликовано30.11.81. Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 30. 11. 81 (72) Авторы изобретения

С.В.Колосов, Н.П.Федорченко, В.И.Филиппов и Г.А.Широносов

Сибирский автомобильно-дорожный институт им. B.В.Куйбьпаева (71) Заявитель (54) МАГНИТОИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ

СКОРОСТИ

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения угловой скорости вращения ферромагнитного зубчатого ретора.

В настоящее время наиболее широко используются бесконтактные датчики угловой скорости, представляющие собой постоянный магнит с измерительными обмотками на его полюсах. Датчик устанавливается вблизи ферромагнитного зубчатого ротора, при вращении последнего магнитные поля рассеивания, изменяясь по величине, наводят в измерительных обмотках ЗДС индукции, частота которой пропорциональна угловой скорости вращения ротора jl ).

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому импульсный датчик скорости, содержащий постоянный магнит с примыкающими к его полюсам магнитопроводами, на которых установлены измерительные обмотки. Между выступающими концами магнитопроводов расйоложей ферромагнитный зубчатый ротор, приводный во вращение с помощью вала.

При вращении ротора датчика в магнитопроводе возникает пульсирующий магнитный поток, а на клеммах обмотки электродвижущая сила, частота которой пропорциональна частоте вращения измеряемого вала.

Известный датчик предназначен для измерения угловой скорости вращающихся деталей путем непосредственной (контактной) передачи вращения зубчатому ротору, установленному между концами магиитопроводов (2).

Однако вследствие малой чувствительности он не приспособлен для измерения угловой скорости ферромагнитного зубчатого ротора, вынесенного из зазора между магнитопрово885885

ЗО

50 дами. Таким датчиком, например, установленным снаружи немагнитного корпуса шестеренного насоса, невозможно измерить угловую скорость вращения шестерни.

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитоиндукционный датчик, содержащий разделенные экраном ферромагнитный зубчатый ротор и П-образный чувствительный элемент с основным постоянным магнитом, магнитопроводами и с измерительными обмотками, введен дополнительный постоянный магнит, установленный вдоль образующей зубчатого ротора между концами П-образного чувствительного элемента, при этом одноименные полюса основного и дополнительного постоянных магнитов направлены встречно.

На фиг. 1 изображен магнитоиндукционный датчик, разрез, на фиг. 2 магнитные поля, в рабочих зазорах датчика.

Датчик состоит из основного постоянного магнита 1, выполненного подковообразным, двух примыкающих к его полюсам магнитопроводов 2, двух измерительных обмоток 3, установленных на полюсах основного магнита 1, дополнительного магнита 4, расположенного между магнитопроводами, причем одноименные полюса основного и дополнительного магнитов направлены встречно, и кожуха 5.

Между магнитопроводами. 2 и зубчатым ротором 6 размещен немагнитопроводящий экран 7.

Для измерения угловой скорости вращения датчик устанавливается с наружной стороны корпуса, играющего роль экрана, роторного насоса или редуктора в той ее части, где зубья шестерни находятся возможно ближе к магнитопроводам датчика. При вращении зубья шестерни поочередно приближаются к магнитопроводам 2 датчика, изменяя магнитный поток постоянного магнита 1. Меняющийся во времени магнитный лоток, пронизывающий витки обмоток 3, приводит к появле4 нию на их выводах ЭДС индукции. На фиг. 2 показаны пунктирными линиями магнитосиловые линии основного магнита 1, замыкающиеся между концами магнитопроводов 2 при отсутствии дополнительного магнита 4,и сплошными линиями — магнитосиловые линии основного магнита 1 при наличии дополнительного магнита 4. Установка дополнительного магнита вызывает искривление магнитных силовых линий поля основного магнита, .которые, огибая дополнительный магнит, отклоняются от него тем самым повышая чувствительность датчика в 5-10 раз.

Кожух 5 служит для уменьшения влияния. внешних электромагнитных полей на измерительные обмотки 3.

Использование предлагаемого устройства позволяет, применяя обычную усилительно-преобразовательную аппаратуру, производить бесконтактное измерение угловой скорости вращения ферромагнитных зубчатых роторов через корпус из немагнитного материала (шестеренные насосы, редукторы), что существенно упрощает и ускоряет процесс измерения.

Формула изобретения

Магнитоиндукционный датчик угловой скорости, содержащий разделенные экраном ферромагнитный зубчатый ротор и П-образный чувствительный элемент с основным постоянным магнитом, магнитопроводами и измерительными обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, в датчик введен дополнительный постоянный магнит, установленный вдоль образующей зубчатого ротора между концами П-образного чувствительного элемента, при этом одноименные полюса основного и дополнительного постоянных магнитов направлены встречно.

Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе

1. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М., 1965, с. 480-484.

2."Приборы и системы управления", 1975, № 9, с. 38-39 (прототип).

885885 юг.2

Составитель Е.1Пвецов

Техред А. Ач Корректор Г.Назарова

Редактор Н.Безродная

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

Заказ 10533/64 Тираж 910 Подпис ное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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