Магнитоэлектрический датчик момента

 

1. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК МОМЕНТА, содержащий постоянный магнит, манитопровод и рабочую обмотку , ось которой перпендикулярна оси намагниченности магнита, отличающийся тем, что, с целью упрош,ения изготовления, он содержит механически связанный с постоянным магнитом ферромагнитный сердечник , расположенный перпендикулярно оси намагниченности постоянного магнита, и два установленных с возможностью поворота вокруг оси ферромагнитных полуцилиндра, расположенных между постоянным магнитом и магнитопроводом, при этом рабочая обмотка расположена на ферромагнитном сердечнике. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что зазоры между полуцилиндрами и магнитопроводом по крайней мере на порядок больше зазора между полуцилиндрами и полюсами .постоянного магнита с сердечником .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1154529 А (19) (11) 4(5D G 01 С 19/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2527348/40-23 (22) 23.09.77 (46) 07.05.85. Бюл. № 17 (72) Е. А. Измайлов (71) Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 654.147.2 (088.8) (56) 1. Патент США № 3226972, кл. ?3 — 1, опублик. 1966.

2. Гироскопические системы. Под ред.

Д. С. Пельпора, ч. III. М., «Высшая школа», 1972, с. 406, (54) (57) 1. МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ

ДАТЧИК МОМЕНТА, содержащий постоянный магнит, манитопровод и рабочую обмотку, ось которой перпендикулярна оси намагниченности магнита, отличающийся тем, что, с цепью упрощения изготовления, он содержит механически связанный с постоянным магнитом ферромагнитный сердечник, расположенный перпендикулярно оси намагниченности постоянного магнита, и два установленных с возможностью поворота вокруг оси ферромагнитных полуцилиндра, расположенных между постоянным магнитом и магнитопроводом, при этом рабочая обмотка расположена на ферромагнитном сердечнике.

2. Датчик по п. 1, от гичаюи(ийся тем, что зазоры между полуцилнндрами и магнитопроводом по крайней мере на порядок больше зазора между полуцилин. рами и полюсами .постоянного магнита с cåðäå÷ником.

115452g

ВНИИПИ Заказ 2679/34 ТиРаж 651 Подииеиое

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в прецизионных навигационных и гироскопических системах.

Известны устройства магнитоэлектрических датчиков момента, содержащие постоянный магнит, магнитопровод и установленные в зазоре между ними бескаркасные катушки, оси которых перпендикулярны намагниченности магнита (11.

Наиболее близким, к изобретению является датчик, состоящий из двухполюсного постоянного магнита, магнитопровода и бескаркасной обмотки, расположенной в воздушном зазоре между полюсами магнита и магнитопроводом, причем ось обмотки перпендикулярна оси намагниченности магнита (2).

Недостатком известных датчиков является высокая сложность их изготовления, связанная с необходимостью изготовления, формования и прецизионной сборки бескаркасных обмоток.

Целью изобретения является упрощение изготовления устройства.

Поставленная цель достигается тем, что датчик, содержащий постоянный магнит, магнитопровод и рабочую обмотку, ось которой перпендикулярна оси намагниченности магнита, содержит механически связанный с постоянным магнитом ферромагнитный сердечник, расположенный перпендикулярно оси намагниченности постоянного магнита, и два установленных с возможностью поворота вокруг оси ферромагнитных полуцилиндра, расположенных между постоянным магнитом и магнитопроводом, при этом рабочая обмотка расположена на ферромагнитном сердечнике.

Зазоры между нолуцилиндрами и магнитопроводом, по крайней мере, на порядок должен быть больше зазора между полуцилиндрами и полюсами магнита с сердечником.

На чертеже приведена схема предлагаемого ма гнитоэлектрического датчика момента.

Датчик состоит из постоянного,.магниита 1, магнитопровода (ярма) 2, рабочей омботки 3, ферромагнитного сердечника

4, закрепленного в нейтрали магнита 1 таким образом, что ось сердечника 4 перпендикулярна оси магнита 1, и двух полуцилиндров 5, расположенных в воздушном зазоре между магнитопроводом 2 и постоянным магнитом 1 с сердечником 4, так что зазоры между полуцилиндрами 5 и магнитопроводом 2 по крайней мере на порядок больше зазора между полуцилиндрами 5 и полюсами магнита 1 с сердечником 4.

Магнитонровод 2 и постоянный магнит 1 с сердечником 4 и рабочей обмоткой

3 являются неподвижной частью датчика.

Два полуцилиндра 5 представляют собой повижную часть датчика.

Датчик работает следующим образом.

При отсутствии тока в рабочей обмотке

3 и расположении полуцилиндров 5 так, как показано на чертеже, на полуцилиндры

5 не действует никакого момента, так как

10 в этом случае магнитная система полностью симметрична.

Указанная симметрия не нарушается и при поворотах полуцилиндров 5 в пределах, пока зазоры между ними находятся над полюсами сердечника 4. Таким образом, предлагаемый датчик, так же как и известные магнитоэлектрические датчики, не обладает реактивным моментом в пределах рабочих углов.

При наличии постоянного упра вляю20 щего тока в рабочей обмотке 3 симметрия магнитной системы нарушается, при этом полуцилиндры 5 стремятся повернуться к новой оси симметрий магнитной системы и на них действует момент, направление и величина которого определяются полярностью и величиной тока управления, протекающего в рабочей обмотке 3.

Величина момента может быть опредеделена из формулы

1 Pö b- Д, f, / о

ЗО д 14Юс + аЬ1. Ы.) где 1 — высота полуцилиндров 5;

I — управляющий ток;

W — число витков рабочей обмотки 3;

F — намагничивающая сила постоянного магнита 1; ро — магнитная проницаемость воздуха; а. — величина перекрытия полюса сердечника 4 одним полуцилиндром 5;

Ь вЂ” зазор между полуцилиндрами 5; с — толщина полуцилиндров 5;

40 d — ширина постоянного магнита 1; о — зазор между полуцилиндрами 5 и полюсами постоянного магнита 1 с сердечником 4.

В предлагаемом датчике магнитопровод

2 играет роль магнитного экрана. Для умень45 шения шунтирующего деиствия магнитопровода 2 необходимо, чтобы воздушный зазор между полуцилиндрами 5 и магнитопроводом

2 был по крайней мере на порядок больше воздушного зазора между полуцилиндрами

5 и полюсами постоянного магнита 1 с сердечником 4.

Предлагаемый датчик обеспечивает исключение бескаркасных обмоток, а следовательно, и процессы их изготовления, формования и прецизионной сборки.