Дифференциально-трансформаторный преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал с индикацией направления вращения и импульсным выходом

 

Класс 74b 8о4

21с, 46оз № 145463

ССССО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа М 255

Д. В. Низовкина и Б. А. Судьбин

ДИФФEPЕНЦИАЛЬНО-TPAНСФОРМАТОРНЫЙ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ С ИНДИКАЦИЕЙ НАПРАВЛЕНИЯ

ВРАЩЕНИЯ И ИМПУЛЬСНЫМ ВЫХОДОМ

Заявлено 17 апреля 1961 ã. за Лчв 726622/26-10 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ЛЪ 5 за 1962 г.

Ф

Известные дифференциально-трансформаторные преобразователи угла поворота вала в электрический сигнал с индикацией направления вращения и импульсным выходом, содержащие высокочастотный генератор, дифференциально-трансформаторные датчики и усилители, не имеют четко выраженного «нуля» в кодовых импульсах и необходимой чувствительности к изменению направления вращения и могут применяться при сравнительно небольших скоростях вращения.

В предлагаемом дифференциально-трансформаторном преобразователе его индуктивные датчики направления вращения снабжены общей первичной обмоткой с дифференциальным трансформатором, вторичные обмотки которого имеют равное количество витков и соединены встречно,а подвижные секторы датчиков снабжены обмотками обратной связи с автономными высокочастотными генераторами и соединены с контролируемым валом с помощью коромысла. Это позволяет приблизить сигнал наводок к «нулю» и повысить точность контролируемой величины по двум независимым каналам.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого преобразователя, дающего величину угла поворота в одном направлении (вторая половина — аналогичная) .

Преобразование угла поворота вала в электрический сигнал осуществляют с помощью диска, снабженного вырезами, расположенными по внешнему диаметру. В качестве варианта выполнения диск вместо вырезов может быть снабжен щелями, соответствующими впадинам.

Код считывают при помощи двух индуктивных датчиков направления вращения, каждый из которых соответствует одному направлению вращения вала.

Дифференциальный трансформатор датчика содержит сердечник, выполненный в виде ферромагнитных колец 1, 2 с прорезями для зубьев диска. Первичная обмотка 8 является общей с дифференциальным № 1454бЗ трансформатором и питается от высокочастотного генератора, собранного по схеме с трансформаторной обратной связью. Вторичные обмотки 4,5 трансформатора имеют одинаковое число витков и соединены между собой встречно.

Если в одну из прорезей попадает выступ диска, то магнитное сопротивление прорези изменяется, магнитные потоки Ф| и Ф сердечников будут различными и тогда разность значений э.д.с, Е, и Е2 будет выражена зависимостью:

ЛЕ = Е, — Е =4,44Ф,п — 4,44Ф2п = 4,44п (Ф, — Ф2), где n — число витков выходной обмотки.

Полученный за счет разбаланса сигнал с выхода датчика поступает на эмиттерный повторитель и затем на двухкаскадный усилитель, собранные на триодах б, 7, 8, 9.

Каждый датчик снабжен автономным генератором. Трансформатор генератора намотан на сердечнике, состоящем из двух кольцевых пермаллоевых пластин 10, 11, одна из которых снабжена обмотками 12 и И.

Из сердечника вырезают подвижной сектор под углом 110 и на нем наматывают обмотку обратной связи 14. Подвижн ой сектор соединен с контролируемым валом с помощью коромысла, посаженного на вал и имеющего возможность ограниченного радиального перемещения При удалении сектора от плоскости сердечника происходит срыв генерации.

При вращении вала, например вправо, один из подвижных секторов замыкает магнитную систему соответствующего данному направлению вращения сердечника. Включается генератор несущих импульсов и на выходе датчика получается сигнал, пропорциональный углу поворота вала. При реверсировании вращения вала замыкается магнитная система второго сердечника, а импульсы, характеризующие угол поворота вала, поступают на другой выход. Таким образом, датчик снабжен двумя независимыми выходами. Появление сигналов на одном из выходов свидетельствует о вращении вала в соответствующем направлении.

Описанный дифференциально-трансформаторный преобразователь может найти применение в дискретной технике.

Предмет изобретения

Дифференциально-трансформаторный преобразователь угла |поворота вала в электрический сигнал с индикацией направления вращения и импульсным выходом, содержащий высокочастотный генератор, дифференциально-трансформаторные датчики и усилители, о тл и ч а ющи и с я тем, что, с целью повышения точности контролируемой величины по двум независимым каналам и снижения сигнала паводок, его индуктивные датчики направления вращения снабжены общей первичной обмоткой с дифференциальным трансформатором, вторичные обмотки которого имеют равное количество витков и соединены встречно, а подвижные секторы снабжены обмотками обратной связи с высокочастотными автономными генераторами и соединены с контролируемым валом с помощью коромысла. № 145463

Составитель В. С. Козлов

Редактор Н. С. Кутафина Техред A. А. Камышникова Корректор П. А. Евдокимов

Типография ЦБТИ, Москва, 11етровка, 14.

Поди. к печ, 12Х-62 г. Формат бум. 70y,108 /, З.ак. 4287 Тираж 650

ЦБТИ Комитета по делам пзооретений и открытий при

Москва, Центр, М Черкасский пер, Объем 0,26 изд л.

Цена 4 коп.

Совете Министров СССР д. 2/6.