Функциональный преобразователь скорости

 

4 ИВ%ааает - - "с-! -" а:

ОП ИСЯ НИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сои>з Советских

Социалистических республик (i1) 507822

К АВТОРСКОМУ СВМДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3аявлено20.07.73 (21), 1946164/18-10 с присоединением заявки №(23) Г1риоритет(43) Опубликованб25.03.76.Бюллетень. _#_ 11 (45) Дата опубликования описанияО5,04.76. (51) т. Кл.

G 01 Р 3/" 2

Гасударственный комитет

Совета Мнниатроа СССР

Il9 делам нзооретеннй н открытий (53) УДК 531.767 (ORB.ß) М. Ф. Зарипов, Х. 3. Вахитова, Н., А. Богданова и С. Ю. Курганбаева (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Уфимский авиационный институт им. С. Орджоникидзе и Башкирский филиал АН СССР (54) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТБЛЬ СКОРОСТИ

Изобретение относится к вычислительной технике, Известны датчики скорости поступательного движения, содержащие магнитопровод, выполненный в виде рамки, разделенной на две части постоянным зазором, измерительные обмотки и постоянный магнит.

Однако такие датчики воспроизводяттолько линейную зависимость выходной ЭДС от скорости, что ограничивает область их при- 1р менения в устройствах счетно-решающей техники.

Целью изобретения является обеспечение нелинейной зависимости.

Это достигается выполнением магнитопро-15 вода с поперечными зазорами в основаниях, в которые встроены элементы Холла, включенные последовательно и согласно.

На чертеже изображен функциональный преобразователь скорости. 2О

Он состоит из ферромагнитных магнитопроводов 1 и 2 с короткоэамкнутыми обмотками 3 и 4, обхватывающими основания магнитопроводов. Подвижная часть магнитопровода выполнена в виде постоянного маг- И

-нита 5, обращенного полюсами к разрезным сторонам магнитопровода. Магнитопровод жестко закреплен к плате 6 из немагнитного материала, Плату прикрепляют к од,ному из объектов, относительную скорость, которого надо измерить, а магнит- х,«>угому. В зазоры основания магнитопроводов

:1 и 2 установлены элементы Холла 7 и й, включенные в цепь короткозамкнутых обмо,ток 3 и 4. Выходные клеммы элементов

Холла-включены между собой последовательно и согласно. Соотношение площадей частей магнитопроводов, перекрываемь>х > л„>1по сами магнита; изменяется линейно.

При движении магнита 5 вдоль магнитопроводов 1 и 2 со скоростью U будет наводиться ЭДС за счет изменения потокосцепления потока, созданного магнитом, с витками измерения во времени. ЭДС, наводимая в измерительных обмотках, соответст венно равна:

d v a M n >.1 Ф а е сй

d Ч"„, шп 1Фш

dт <1

6(бра г((Ф78Ы».(у(ф е (-е- - ) Ф(а м 6г (,= 2) ) (э) значения потоков ф ф,= — 7> — - гм Ьг

)12) ф ср г р! б

©е д

Следовательно, R 6

Ф=1-К Х

2 гдеК =К = + 4

1 2 Х м

Подставляя (10) и (1 1) в (1) лучим:

Следовательно, >(> е Ра 5

1 2д * " д е =-г — (>е»> - K » ((6(d(х-Р)

e =-Ä— г6ЬЕ u)Ä â€” "(((() — Е(((Е) (6) I ег где К = — К

ЗЬ

Токи в короткоэамкнутых.витках 1 и х созданные ими потоки ф, пронизывающие ха элементы Холла, пропорциональны скорос ги

4р движеная U . контролируемого объекта, .Таким образом, относительное значение (7) (8) Ф ф - ФХа (> — Е> EOI>6> °

=К >> и (: х ем гг г„ем гг" (в(,.1 (9) где Я вЂ” активное сопротивление короткэ х> козамкнутых витков;

- магнитное сопротивление на

М бО пути потока Ф х

Ещ

КЭ (,f9) 65 где Е = е -е =К+.u кз 1 2

Подставляя (20) в е(19), получим (20) (21) 1 гх-> ((» кз кз где Ф и Y „- абсолютные значения лога токосцепления соответствующих магнитных

ПОТОкОв 4)1О и (Р20 с измерительными Обмотками Шп.

И общем случае по закону Ома для магнитной цепи магнитный поток определяется: где F - магнитное напряжение, созданное магнитом, - магнитная проводимость на пуL ти составляющих потока ( где ц - суммарная величина воздушного зазора; р - магнитная проницаемость; плошадь воздушного зазора на

О( пути потока.

Учитывая, что плошади зазоров между магнитом и магнитопроводами; зависят от

КООРДИНаТЫ МаГНИТа > ТО ПОТОКИ Ф1ц И (г П с учетом (5) будут

Ц СВОЮ ОЧЕРЕДЬ

Я„-х)(> е

8х 2X„ где Х„, х — максимальная и текущая координаты подвижного, магнита с началом координат в центре магнитопровода; () 1 — максимальная. плошадь воздушного зазора

6 — ширина магнитопровода; (— длина магнитопровода;

Подставляя (8) и (9) в (6) и (7), поЛуЧИМ абСе гОТНЫЕ ЗиаЧЕНИя ПОТОКОВ Ф И

1а.

+2 а ф е ф >е, -х

)(" (10)

И Ее(6 () м ф

2а м у, а ( б

26

ОбОзначим через

Ф2 — Относительные и Ф

1Й -- 2а507822

Ф о р .",1 g л а и з:> ех = (Ф + Ф ) К50 ; (22)

1 х е =(Ф +Х) К U (23) к2 2 к

Составитель А, Милосердный

Техред М. Левицкая Корректор Т. Кравченко

Редактор Гутсон

3акЬз 129 Тираж 1029 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета Совста Министре» СС .СР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., u. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10.1

В выражениях (18) — (21) К3, К4 и

К - коэффициенты пропорциональности.

Изменение суммарного потока, который пронизывает каждый элемент Холла, вызывает в каждом из них ЭДС:

Выходное ЭДС определится из суммы

Е„ и Е„ к, х, е„е„= 2К, «2К К (24) Функциональный преобразопатель ек f) ти, содержаший неподвижный магни" прон; ч в виде плоской рамки, разделенной нл час п. зазором, постоянный магнит и измерительные обмотки у основания магнитопровода, отличаюшийся тем, что,с целью получения нелинейной квадратичной зависимости, магнитопровод снабжен двумя элементами Холла, расположенными в выполненных в основании дополнительных зазорах, при этом входы элементов Холла подключены в цепь коротко-замкнутых измерительных

5 обмоток, а выходы соединены последовательно и согласно между собой.