Датчик угловых перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис - пользовано для контроля угловых перемещений объектов различного назначения . Оно позволяет увеличить точность контроля угловых перемещений объекта путем уменьшения погрешности воспроизведения гармонической зависимости выходного сигнала. Датчик угловых перемещений содержит статор с явно выраженными полюсами, размещенные на них измерительные обмотки и обмотку возб5гждения, а также ротор, отделенньй зазором от плоскости полюсов статора и выполненный в виде сплошного диска, установленного под углом d к плоскости полюсов статора, выбранным из условия О о 45° . В процессе измерения углового положения воздушный зазор между плоскостью ротора и каждого из полюсов статора меняется по тригонометрической зависимости, что приводит к изменению коэффициента трансформации измерительных обмоток, амплитуда наведенных ЭДС в которых несет информацию об угловом положении ротора. 2 ил. i (Л ю to оь о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1226037 (511 4 & 01 В 7/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3785602/25-28 (22) 01.09.84 (46) 23.04.86. Бюл. Ф 15 (71) Куйбышевский авиационный завод (72) М.В. Лакомкин (53) 621,317.39:534.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 473052, кл. G 01 D 5/20, 1973.

Патент Великобритании N- 1357867, кл. 8- 01 В 7/30, 1974. (54) ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть ис пользовано для контроля угловых перемещений объектов различного назначения. Оно позволяет увеличить точность контроля угловых перемещений объекта путем уменьшения погрешности воспроизведения гармонической зависимости выходного сигнала. Датчик угловых перемещений содержит статор с явно выраженными полюсами, размещенные на них измерительные обмотки и обмотку возбуждения, а также ротор, отделенный зазором от плоскости полюсов статора и выполненный в виде сплошного диска, установленного под углом с(к плоскости полюсов статора, выбранным из условия 0 (Ы 45 . В процессе измерения углового положения воздушный зазор между плоскостью ротора и каждого из полюсов статора меняется по тригонометрической зависимости, что приводит к изменению коэффициента трансформации измерительных обмоток, амплитуда наведенных ЭДС в которых несет информацию об угловом положении ротора. 2 ил.

12.26037

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых перемещений объектов различного назначения. 5

Целью изобретения является увеличение точности контроля угловых перемещений объекта.

На фиг. 1 представлена конструкция датчика угловых перемещений, раз- 1О ! рез, на фиг. 2 — тоже, вид сбоку (пунI ктиром показан вариант исполнения датчика с увеличенным количеством пар полюсов статора).

Датчик угловых перемещений содержит статор с четырьмя явно выраженными П-образными полюсами 1, на каждом из которых расположена измерительная обмотка 2. На статоре размещена также обмотка 3 возбуждения. 2п

Дисковый ротор 4 установлен таким образом, что его плоскость отделена осевым зазором от плоскости. явно выраженных полюсов 1 статора и наклонена под углом c(, который может 25 .быть выбран в. диапазоне 0 (Ы а 45

При больших углах Ы наклона ротора 4 увеличивается чувствительность, а следовательно, и точность датчика, однако при этом увеличиваются и его осевые размеры.

Обмотка 3 возбуждения охватывает все полюс 1 статора и может быть выполнена либо .в виде одного кольца (фиг. 2), охватывающего один из выступов всех П-образных явно выраженных полюсов. 1 одновременно, либо в виде нескольких последовательно соединенных катушек, расположенных на .одном выступе каждого П-образного . явно выраженного полюса 1 (не показано), Измерительные обмотки 2 выполнены в виде катушек, которые расположены на вторых выступах каждого П-образного полюса, причем обмотки про тиволежащих полюсов включены попарно последовательно-встречно.

Датчик работает следующим образом.

На обмотку 3 возбуждения. подается напряжение переменного тока, под дей- 50 ствием которого создаются пульсирующие магнитные потоки в магнитопроводах П-образных явно выраженных полюсов 1. Каждый из четырех магнитных потоков Р (фиг. 1), пройдя по П-образ- 55 ному магнитопроводу, замыкается через дисковый ротор 4 и два воздушных осевых зазора, отделяющих плоокости П-образных полюсов 1 статора и плоскость дискового ротора 4. При этом в каждой из i — измерительных обмоток 2 (например, i=4) наводится

ЭДС Е„, величина которой пропорциональна суммарному воздушному зазору между плоскостью соответствующего полюса 1 и диском 4.

При изменении углового положения ротора 4 воздушный зазор между плоскостями ротора и каждого из полюсов

1 статора, а следовательно, и ЭДС Е, изменяются согласно математическому выражению

Е. = Z(Sin(++84 )+1), где К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от угла на- клона дискового ротора 4, М вЂ” угловое перемещение ротора, Llt. — пространственный угол сдвига

< полюса статора относительно.. полюса, принятого за начало отсчета (i=1)

Таким образом, для датчика с четырьмя П-образными явно выраженными полюсами (фиг.2) дЧ „: =0, AV =90

А,= 180 и ь Р. „= 270.

Так как измерительные. обмотки 2 противолежащих полюсов. 1 включены носледовательновстречно, то на выходных клеммах каждой пары обмоток разностное значение наведенных в них

ЭДС (U„,„ ) равно что обеспечивает однозначное измерение углового перемещения «Р в диапазоне 0-360

Благодаря размещению плоскости дискового ротора под наклоном к плоскости полюсов статора обеспечивается уменьшение погрешности воспроизведения гармонической зависимости выходного сигнала датчика в функции угла P поворота ротора, что повышает точность измерения угловых перемещений объекта, связываемого с валом ротора датчика в процессе измерений.

Формула изобр ет ения

Датчик угловых перемещений, содержащий статор с явно выраженными полюсами, размещенные на них измерительные обмотки и ротор, отделенный осевым зазором от плоскости поСоставитель В. Лузинский

Редактор О. Юрковецкая Техред В.Кадар, Корректор С. Шекмар, Заказ 2109/27 Тираж 670

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретейий и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 люсов статора, о т л н ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения точности, он снабжен обмоткой возбуждения, размещенной на полюсах

1226037 4 статора, а ротор выполнен в виде сплошного диска и установлен под углом Ы к плоскости полюсов статора, выбранным из условия 0 с (45