Преоразователь угла поворота вала в код

Авторы патента:

G08C9/08 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

CoI03 Соиетских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (634343

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.11.76(21) 2417733/18-24 с присоединением заявки № (23) ПриоритетЯ (51) М. Кл

Ст 08 С 9/08

Гооударотвеннмй комитет

Совета Мнннотров ВИр но делам нэобретеннй н открмтнй (83) УДК 681.325 (088.8) (43) Опубликовано 25. 11.78Бюллетень № 4З (45) Дата опубликования описания 28. 11.78 (72) Авторы изобретения

A. А. Мироненко и М. С.. Аксельрод (7l) Заявитель

Уральский ордена. Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С. М. Кирова (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

В КОД

Изобретение относится к об пасти электромеханики, автоматики и измерительной техники.

Известные преобразователи угол-код и перемещение-код на герконах в зависимости от вида кодовой шкапы кпассифицируют на три группы.

К первой группе относятсяпреобразоватепи со шкалой, выпопненной из постоянных магнитов.

Они имеют корпус из немагнитного ма-1О теривпа с размещенными в нем герконвми и шкалу с постоянными магнитами, жестко соединенную с валом, угловое перемещение которого измеряется. Выполнение активных и пассивных участков шкалы из постоянных магнитов является технологической операцией, непозволяюшей получить высокую точность кодового рисунка jlj.

Ll пя регулировки величин активных участков необходимо применять дополнительные попяризуюшие магниты и ферромагнитные экраны. Ко второй группе относятся преобразователи со шкалой-экраном. Они имеют немагнитный корпус с равномерно расположенными по окружности герконами и постоянными магнитами напротив них. B зазоре между герконами и магии. тами перемешается ферромагнитная шкапа-экран с вырезами определенной формы. Шкала в определенных положениях шунтирует источники магнитного попя12).

Из-за больших зазоров между взаимодействующими элементами и, как следствие, малой крутизны управляющего магнитного поля, описанная конструктивная схема имеет низкую точность и разрешаю шую способность.

Наиболее бпизким техническим решением к данному является преобразователь третьей группы со шкалой-магнитопроводом, который содержит магнитопровод, закрепленный на входном валу и выпопненный в виде диска с выступами, не подвижный электромагнит, размещенный соосно с магнитопроводом, параппеано соединенные катушки подмагничивания и 634343 равномерно расположенные по окружности магнитопровода герконы З).

Низкая разрешающая способность и невысокая точность иэ-за гистерезиса и разброса параметров герконов явпяет- Э ся следствием малой крутизны фронта магнитного попя переходных участков кодовой шкалы.

Белью изобретения является повышение точности и разрешающей способности 4 преобразователя эа счет уменьшения вредю о влияния гистереэиса и разброса параметров герконов.

Поставленная цель достигается тем, чтов преобразователь угла поворота вала в код введены переменные резисторы, а магнитапровод снабжен дополнительным диском с выступами, который расположен на входном валу по другую сторону неподвижного эпектромагнита, каждая пара М геркон-катушки подмагничивания распопо- . жена в капсуле, причем катушка подмаг- . ничивания последовательно соединена с соответствующим переменным резистором.

Отсутствие воздушного зазора между двумя частями магнитопровода, уменьшающее потоки рассеяния при замкнутой магнитной цепи геркона, одновременное изменение воздушных зазоров у обоих концов геркона при вращении магнитопровода и создание электрическими катушками допопнитепьного переменного магнитного поля резко повышают крутизну управпяю»щего фронта суммарного магнитного поля и в несколько десятков раз уменьшают угловое расстояние между положениями срабатывания и отпускания геркона при ,реверсе входного вала преобразователя.

На фиг. 1 изображена конструкция преМ образоватепя; на фиг. 2 - кодовый рисунок шкалы; на фиг. 3 вЂ” принципиальная эпектросхема преобразоватепя; на фиг. 4кривые изменения магнитодвижушей сипы в контакт-деталях геркона на границе перехода впадина-выступ.

В корпусе 1 иэ неферромагнитного материала равномерно по окружности рас» положены десять капсул 2 с электрическими катушками подмагничивания 3 и

59 герконами 4. Магнитопровод состоит из двух частей 5 и 6, одна из которых выполнена заодно с валом. Соосно с магнитопроводом в корпусе размещается неподвижный электромагнит 7.

Кодовый рисунок обеих частей магнитопровода, выполненный в виде выступов и впадин, представпен на фиг. 2.

Неподвижный электромагнит 7 питается от источника. постоянного тока 8 (см, фиг. 3) через переменный резистор

9, которыми. осуществляется настройка вепичины активных участков. Электрические катушки подмагничивания 3 питаются от генератора переменного тока 10 через переменные резисторы 1 1, с помощью которых осуществляется настройка вепичины поля подмагничивания каждого геркона 4.

В пределах одного оборота sana с герконов снимается 100 двоичных комбинаций однопеременного комбинаторного кода длиной п Ц), Фиг. 4 поясняет характер изменения магнитодвижушей силы (NllC) в контактдетацях геркона на границе 0-1 (впадина-выступ). При подходе выступов магнитопровода 5 и 6 к выводам геркона4 магнитная цепь магнитопровода замыкается через его контакт-детали,P +< («llC) становится равной _#_ (точка B), геркон замыкается. При реверсе магнитопровода магнитное сопротивление двух воздушных зазоров у выводов геркона увеличивается. Ф падает ниже о „, (точ ка С), геркон размыкается. Величина

Дф1 Ц) - (p определяет. угловой т истереэис преобразователя при отсутствии подмагничивания. При подключении катушек подмагничивания. 3 к генератору 10 в контакт-деталях герконов 4 создаются переменные магнитные поля, амплитуда

MllC каждого из которых с помощью резисторов 11 выбирается равной величине, чуть меньшей половины разностиМЙС срабатывания и МОС отпускания геркона.

Крутизна нарастания суммарной iflC теперь определяется в основном переменной составляющей и зависит уже не от углового перемещения шкалы, а от частоты переменного тока, питающего электрические катушки 3.

При смещении магнитопровода в положительном направлении от углового положения tP, определяемого точкой А на кривой F® f (ôt, геркон вкаючается вершиной положительного попупериода

1 переменного поня (точка В; (p ). Отрицательный попупериод не выключает геркон, т. к. суммарная MllC остается больше Vо,„, (точка В") . При смешении в отрицательном направлении от попожения tp> происходит отключение геркона вершиной отрицательного попупериода переменного поля (точка С ; ф и ).

Включение геркона положительным полу634343 периодом не происходит, т. к. суммарная

МДС остается меньше F

В результате угповой гистереэис преобразователя уменьшается до величины gg<- ip4-LP> и может быть сведен прак- 5 тически к нупю прибесконечном приближении вепичины вмппитуды МЛС переменного поля к величине cp own

Испытания опытного образца копирующего преобразователя угпа поквэвпи, что угло-! S вой гистереэис составляет 10 + 15 (у йзвестного преобрвзоввтепя -3з ), разме щающая способность увеличилась в 5 раз. форму па изобретения

Преобразователь угпа поворота вала в код, содержаший магнитопровод, закрепленный на входном валу и выполненный в виде диска с выступами, неподвижный

35 эпектромагнит, размещенный соосно с мвгнитопроводом, пвраплепьио соединенные катушки подмвгничивання и равномерно рвспопоженные по окружности магнмто. провода герконы, о т п и ч а ю щ и Фс я тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности преобраэоватепя, в него введены перемениъю резисторы, а магнитопровод снабжен дополнительным диском с выступами, который рвспопожен на входном вану по другую сторону неподвижного эпектромагнитв, каждая пара- геркон-катушка подмат ничиввния расположена в капсупе, причем катушка подмагничивания после доватепьно соединена с соответствукшим переменным резистором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе:

1. Авторское свидетеиьство СССР

%468285, кп. (j 08 С 9/04, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

%399897, кп. Cj 08 С 9/04, 1970.

3. Мироненко A. A. и Шарин Ю. С.

Преобрвэоватепи угол-код с магнитоуправляемыми контактами. Ж. Приборостроение 1974 М 11, с. 60.

Fcp

Составитепь И. Назаркина

Редактор D. Мепуришвипи Техред С, Мигай Корректор А. Гфиненко

Заказ 6768/50 Тираж 721 Подписное

1ЯНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по декам изобретений и открытий