Устройство для преобразования пространственных координат

 

(ii) 425201

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.05.72 (21) 1787863/40-23 (51) М. Кл. G 08с 9 04 с присоед инен ием заявки №

Государственный комитет

Совета 1йинистров СССР оо делам иэаоретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 25,04.74. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 04.10.74 (53) УДК 621.317.49 — (4684.). — --—

I (72) Авторы изобретения

А, Н. Громов, В. Г. Завьялов, Е. М. Карпов и В. В. Сбродов

Куйбышевский политехнический институт им. В, В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

llP0CTPAHCTBEHHblX КООРДИНАТ

Изобретение относится к средствам измерения пространственных координат и может найти применение для определения положения различных объемов в пространстве.

В известном устройстве для преобразования пространственных координат в электрический сигнал, содержащем измерительную рамку, статор и магнитопровод, измерительная рамка имеет две степени свободы; поэтому для съема значения э.д.с. необходимы подвижные контакты, что уменьшает надежность преобразователя.

В предлагаемом устройстве, с целью повышения точности и надежности, измерительная рамка выполнена неподвижной, а магнитопровод из материала с высокой магнитной проницаемостью — подвижным; кроме того, с целью снижения потребляемой статором мощности магнитная система выполнена замкнутой.

На фиг, 1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 — система координат, в которой происходит измерение.

Преобразователь состоит из статора 1, в пазах которого размещены две обмотки 2 возбуждения, сдвинутые в пространстве на 90 .

Статор с помощью стопорной шайбы 3 и винтов 4 жестко связан с основанием 5.

Внутри статора 1 расположены неподвижная измерительная рамка 6 и кольцевой магнитопровод 7, закрепленный в двухстепенном карданном подвесе. Центр подвеса совпадает с центром неподвижной рамки. Карданный подвес содержит внутреннее кольцо 8, имею5 щее две пары подшипников, расположенных на двух взаимно перпендикулярных осях, причем одна пара располагается в резьбовых втулках 9 и опирается на полуоси, жестко связанные с внешним кольцом 10, на котором на10 ходится магнитопровод. Внешнее кольцо 10 с помощью тяги соединяется с подвижным объектом или грузом, который служит элементом, чувствительным к отклонению от вертикальной оси.

Обмотки 2 возбуждения питаются квадратурными токами, в результате чего внутри статора образуется вращающееся магнитное поле.

20 В исходном положении магнитопровод располагается в диаметральной плоскости ХО У, совпадающей с плоскостью измерительной катушки. При этом магнитные силовые линии основного потока замыкаются через магнито25 провод, и в рамке э.д.с. не наводится.

Введем две системы координат: XOYZ — связанную с основанием преобразователя, и

A>OYEZ< — связанную с магнитопроводом. При отклонении объекта в пространстве магнито30 провод изменяет свое положение относительно

425201 измерительной рамки. Это приводит к уменьшению магнитной проводимости вдоль плоскости рамки. B результате магнитные силовые линии вращающегося поля наклоняются вместе с магнитопроводом.

Если обозначить линию пересечения плоскости рамки с плоскостью магнитопровода МУ, то тогда изменение положения магнитопровода можно описать как поворот вокруг оси

MN на угол О. Положение оси MN определяется углом, отсчитываемым в плоскости рамки Х01 . При таком положении вращающееся магнитное поле наводит в рамке э.д.с.:

e = к О sin (et + y == р), где К вЂ” коэффициент пропорциональности;

rp — начальная фаза, обусловленная пространственным положением статора.

Фаза q может быть скомпенсирована поворотом статора относительно оси OZ. Амплитуда и фаза э.д.с. являются мерой пространственного положения объекта.

Предмет изобретения

1. Устройство для преобразования пространственных координат, содержащее статор, измерительную раму и магнитопровод, о т л и10 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, измерительная рамка закреплена неподвижно в статоре, а магнитопровод закреплен в двухстепенном карданном подвесе, центр подвеса которого совпадает с

15 центром неподвижной рамки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой статором мощности, магнитная система выполнена замкнутой.

Редактор А. Батыгин

Составитель В. Коноплев

Техред E. Борисова

Корректоры: Е, Давыдкина и О. Данишева

Заказ 2472/15 Изд. Р о 751 Тираж 624 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2