Датчик угловых перемещений
Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений объектов с повышенной точностью за счет снижения уровня боковых потоков рассеяния в магнитной цепи датчика , вследствие чего повышается линейность и симметричность его выходной характеристики и уменьшается величина дестабилизирующего электромагнитного момента . Датчик угловых перемешений содержит статор, выполненный в виде Ш-образного магнитопровода, и связываемый в процессе измерений с контролируемым объектом ротор, установленный относительно статора с воздушным зазором симметрично (в исходном положении) относительно стержней магнитопровода. На стержнях магнитопровода размешены первичная возбуждающая обмотка и дифференциально включенные вторичные выходные обмотки. Средний стержень магнитопровода выполнен с превышением по ширине и высоте относительно крайних стержней, что позволяет уменьшить величину боковых потоков рассеяния. Согласно экспериментальным данным выходная характеристика датчика имеет улучшенную на 30% линейность и симметричность , а величина электромагнитного момента в нем снижена на 30%. 1 ил. S (Л ю 4 сл 00 о: со
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК г5114 G 01 В 7/30
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780413/25-28 (22) 10.08.84 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (72) Г. С. Шахтарина, И. В. Блинов и В. И. Андрианов (53) 621.317.39.531.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 848982, кл. G 01 В 7/00, 1977.
Авторское свидетельство СССР № 170349, кл. G 01 С 9/04, 1955. (54) ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемегцений объектов с повышенной точностью за счет снижения уровня боковых потоков рассеяния в магнитной цепи датчика, вследствие чего повышается линейность и симметричность его выходной характеристики и уменьшается величина деÄÄSUÄÄ 1245869 А1 стабилизирующего электромагнитного момента. Датчик уI ловых перемещений содержит статор, выполненный в виде Ш-образного магнитопровода, и связываемый в процессе измерений с контролируемым объектом ротор, установленный относительно статора с воздуLLIHbIM зазором симметрично (в исходном положении) относительно стержней магнитопровода. На стержнях магнитопровода размешены первичная возбуждающая обмотка и дифференциально включенные вторичные выходные обмотки. Средний стержень магнитопровода выполнен с превышением по ширине и высоте относительно крайних стержней, что позволяет уменьшить величину боковых потоков рассеяния.
Согласно экспериментальным данным выходная характеристика датчика имеет улучшенную на 30 4 линейность и симметричность, а величина электромагнитного момента в нем снижена на 30 Io. 1 ил.
1245869
Фс)0,1(ула и.тбрвтс нис(2ш «(25 а, а, >
3ВНИИГ!И Заказ 31)(34, 30 Тираж 67П Подписное
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений объектов.
Цель изобретения — — повышение точнос5 ти измерений путем уменьшения Влияния боковых потоков рассеяния в мап!итHQH цепи, благодаря чему повышаются линейность и симметричность выходной характеристики датчика и уменьшается дестабилизирующее действие электромагнитного момента. 10
На чертеже представлена принципиальная схема датчика.
Датчик угловых перемещений содержит статор, выполненный в виде Ш-образного магнитопровода 1, у которого средний стержень 2 превышает по ширине и высоте крайние стержни 3 и 4. Ротор 5 датчика установлен с воздушным зазором 6 cимметрично относительно стержней 2- — 4 ма! ниToIIp(3(3033 стятора. Величина Ь расчитывастся заранее, исходя из требуемого уровня 20 выходного сип(ала и допустимой потребляемой мои(ности, и численно равна среднему значению зазора между средш(м и крайним стержнями магнитопрово La статора и ротором. На стержнях 2 — 4 магнитопровод»
)5 размещены г!ервичная обмотка 6 и две дифференциально вклк>ченнь(е вторичные обмотки 7 и 8, Гтержень 2 превьшгает по LIIHрип(стеp?KHH 3 и 4 приблизительно в 2 разя, d I iO Вh!CO 1(ОI I Пj)CВЬ(!il d(Ò 1! Х с!а ВЕЛ И с(И IIУ
2ш =- 2Ь аи(,. где Ь -- расчетная Величина воздушного (азора; (l и а, — ширина край((HZ стер?кнси 3 и -1 среднеi о стержня 2 маГflH ГO(lpO(5(3;),» 1., 1 атчик у!.;Iof 3((x (к р Mc!!LE I(HI! работает следующим образом.
Д, 1ТЧИК Kj)(l i!ITCH С 1 »Тором II?I пспод13пж- 3 .> нос 0(нов IIH(, d роTopolvf 5 связывае гся контролируемым Ооьектом (не !И)казан!. В
ИСХО,(ном i!!>ложении ротор 5 p»crioëàãàñTOH симметрично относите,:lb(10 стержней 2 4 мап!итопровода 1. При подаче напряж !IIIH оТ источника питания li(«pE меннОГО ToKd (HE.
i!OK»d» Hj l1» I l P Ви с(ИХ Ю (ГЬМОТК 6 (»Т (И К с( возникает магнитный поток, наводящий
ЭД(, во вторичных Обмотках 7 и 8. B исходном поги)женин эти:)ДС компенсируются, а потому сигнал па выходе ди(рференциально Включенных вторичных обмоток 7 и 8 оказывается равным нулю, 11ри перемещении ротора 5 симметрия нарушается, и на
Гя поде обмоток 7 и 8 появляется сигнал, пропорциональный перемен(синю ротора 5.
Вследствие того, что зазор между ротором 5 и крайних!и стержнями 3 и 4 увеличен по сравнению " расчетной зазора в, (3С ЛИ ЧИНЫ ООКО(3Ь!Х ПОТОКОВ Рс(ССЕЯ НИЯ И ИХ
Влияние па форму выходной характеристики датчика у лень!3!аются, а величина дестабилизирующего электромагнит!И)го момента также снижается.
В предложенном датчике достигнуто улучшение линейности H симметричности выходной характеристики на 30% и уменьо
ILf(iпие электром?3гнитногÎ мо)!IE I!T» на 20 (>, i r;> позволяс повысит(точност! измерений
l I0 !P; ВНСН ИIО C » 3ÂÑ(Ti(hf 3! i, IT -! ?1 K(). !(УГ IОВЫ Х псрем,цс(,ий, 13 котором стержни ч!агнитопро. ноля выполнены одипяковь:ми !10 высотс при (ОХPII П(.ifH И 10(0 жс >. ()0 f3113(ВЫ с ОД((ОГО (И Г—
Н(IЛЯ;1 flOÒI)OÎËHC>I 0È 101!((10(Т:1.
Датчик уг10»fix перемещений, содержа(пгий статор, Выполне(п!ый в (и(де 111-образ-! юГÎ мя(нитопровод», у котороп> сред-! и:й стержень прсвышагп Ifo пирипе кряйнпс стержни, I EðâH÷ffóê) и вторичные об .îòKH. разм(п(енные соответственно на средlI(!м и кряипи. (1((3жпях сl»TÎp». и ), становл(.fllihlH с !30;i?(õ п(ным за30рОМ си (мстрично
0 нОси "(" ihf o стсp?K!IE .й стятОря бсзобмоточI!hi!3 фСРРОМаГПИтНЫЙ РОТОР, ()тяи са>()(иий(:.ч гсм, !то, с целью повып(ения точности, срс,(ilH!i с сржеlih выполнен прсвыша!Ощим
Высоту кр»йпих стержней на величину ((Ь вЂ” — расс(От!(с(я I3(, (и с(и (I l Воз >, II!,. (Ого .3133ОР3 ЧИ! Л(НПО Ра БП сlЯ СРЕ Т НЕМУ ЗН а ЧЕНИ!О с«.:(к>ра между средним и крайним сгержпя:il мdгHIITO!IpoHoда статора и 1)отором; а и и, — !LIHpli!1» крайних H сре, il!E ãо стсp?Kfl(й мяп!итспроводя статора.
