Датчик положения

 

ОП ИСАЙ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик р >926520

Ъ У (61) Дополнительное к авт. свмд-ву М 486215 (22) Заявлено 020680 (21) 2946151/25-28 с присоединением заявки №

G 01 В 7/00

С 01.В 7/30

Госуларствеииый комитет

СССР по «елам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070582.бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 07,05.82 (53) УДК621 ° 317 е 39

:531.71 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.В.Иванов,C ° Â.Ìèòðoôàíoâ и B.Ï.Hèêoëàåâ (71) Заявитель (54)ДАТЧИК ПОЛО ЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано,в частност, для измерения положений линейно или вращательно перемещающихся объектов.

По основному авт. св. tc 486215 .известен датчик положения, содержа. щий первичную обмотку, размещенную на цилиндрическом магнитопроводе,и две группы вторичных (измерительных) обмоток, надетые на полюсы, располо женные в двух радиальных плоскостях по обе стороны от первичной обмотки. Полюса со вторичными обмотками, находящиеся в одной радиальной плоскости, равномерно распределены по окружности цилиндрического магнитопровода, а оси полюсов, находящихся в разных радиальных плоскостях, смещены друг относительно друга на заданный угол. Ротор датчика содержит ферромагнитный шунт, перекрывающий по длине полюса, лежащие в разных радиальных плоскостях, и при вращении обеспечивает поочередное возбуждение .вторичных обмоток (Ij.

Недостатком датчика является невозможность определять положения линейно перемещающегося объекта беэ дополнительного преобразователя движений.

Цель изобретения — определение положения объекта также и при его линейном перемещении.

Поставленная цель достигается тем, что ротор датчика выполнен с воэможностью осевого перемещения и снабжен (— 1) ферромагнитными шунтами, где п — количество вторичных обмоток датчика, шунты расположены последовательно вдоль оси ротора со !

5 сдвигом один относительно другого по его дуге окружности на угол, рав-. ный угловому сдвигу осей полюсов вторичных обмоток, лежащих в разных радиальных плоскостях.

На фиг, 1 изображен датчик положения, продольный разрез) на фиг. 2 разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 продольная развертка наружной поверх» ности ротора и внутренней поверхности магнитопровода.

Датчик положения содержит цилиндрический магнитопровод 1, выпол няющий функции корпуса, и размещенные на нем первичную обмотку 2 возбуждения и две группы вторичных (из926520

30 мерительных) обмоток 3 — 8 и 9 - 14, закрепленных на полюсах 15 - 20 и

21 — 26 соответственно. Соответствующие группы полюсон и вторичных обмоток размещены в двух ради, альных плоскостях по обе стороны от первичной обмотки 2. В каждой радиальной плоскости оси полюсон

15 — 20 и 21 - 26 расположены через угол 60 по окружности, а оси полюсов вторичных обмоток, лежащих в одной плоскости, например 15 — 20, смещены относительно осей полюсов, лежащих во второй плоскости,т.е. 21 26, на заданный угол Ч, равный, например,30 . )5

Датчик содержит также ротор 27, выполненный с воэможностью осевого перемещения и снабженный ферромагнитными шунтами, число которых равно количеству и вторичных обмоток, н 70 данном случае n = 12.

На фиг. 1 и 4 показаны, например, четыре шунта 28 — 31. Шунты расположены последовательно, один эа другим вдоль оси ротора 27, определяя диапазон * измеряемых перемещений, и со сдвигом один относительно другого по дуге окружности ротора на угол, равный уголоному сдвигу « осей полюсов вторичных обмоток, лежащих в разных радиальных плоскостях, т.е. в данном случае они смещены на угол

30 . Ширина шунтов может быть равна или меньше ширины полюсов, а длина должна быть достаточной для того, чтобы они перекрывали одновременно первичную и хотя бы одну вторичную обмотку. Первичная обмотка 2 и вторичные обмотки 3 — 8 и 9 - 14 отделены от ротора 27 герметизирующей оболочкой 32, изготовленной иэ немагнитной стали.

Датчик положения работает следующим образом.

При возбуждении первичной обмотки 2 в магнитопроноде 1 наводится 45 магнитный поток, величина которого зависит от линейного или углового перемещения ротора 27, а именно от положения магнитных шунтов, например 28 — 31, на нем. 50

Если какой-либо шунт подходит к полюсу, занимающему такое же, как и он, положение н пространстве, то сопротивление магнитной цепи для потдка возбуждения,замыкающегося через этот полюс, уменьшается, вследстние

«pro ЭДС, индуктируемая в соответ-ствующей вторичной обмотке, достигает максимального значения, Например, при. положении ротора 27 (фиг.l и 4) максимальная величина ЭДС наводится во вторичной обмотке 5, размещенной на полюсе 17, так как благодаря положению шунта.29 потокосцепленне первичной обмотки 2 наибольшее именно с этой обмоткой. При дальнейшем линейном перемещении ротора 27 в направлении х шунт 30 перекрывает одновременно первичную обмотку 2 и полюс 22 с размещенной на нем вторичной обмоткой 10,. благодаря чему максимальное значение ЭДС наводится именно в этой обмотке. В остальных вторичных обмотках наведения ЭДС мала. В результате при линейном или угловом перемещении ротора 27 происходит попеременно возбуждение нторичных обмоток то н одной, то во второй радиальной плоскостях в последовательности, зависящей от положения ферромагнитных шунтов ротора датчика. Максимум сигнала н соответствующей вторичной обмотке характеризует положение объекта.

Таким образом, благодаря предлагаемому выполнению ротора датчика положения оказынается возможным контролировать не только угловые, но и линейные перемещения объекта, связываемого с ротором датчика в процессе измерений.

Формула изобретения

Датчик положения по авт. сн.

Р 486215, отличающийся тем, что, с целью определения положений объекта также и при его линейном перемещении, ротор датчика выполнен с возможностью осевого перемещения и снабжен (- 1) ферромагнитными шунтами, где и - количество вторичных обмоток датчика, шунты расположены последовательно вдоль оси ротора со сдвигом один относительно другого по его дуге окружности на угол, равный углоному сдвигу осей полюсов вторичных обмоток, лежащих в разных радиальных плоскостях.

Источники информациир принятые Bo внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

Р 486215, кл. G 01 B 7/30, 1974 (прототип).