Двухкоординатный датчик угла

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность преобразования угловых отклонений ротора датчика угла относительно двух координатных осей за счет независимой регулировки нулевого сигнала по каждой координате . Двухкоординатный датчик угла содержит вращающийся кольцевой ротор, установленный с возможностьюуглового поворота относительно осей, перпендикулярных его оси вращения, и связываемый в процессе измерения с контролируемым объектом. Неподвижный статор имеет на торцовой поверхности , обращенной к ротору, глухие цилиндрические отверстия, равномерно распределенные по окружности. В отверстиях расположены плоские катушки обмотки возбуждения , соединенные последовательно-согласно. В этих же отверстиях размещены две группы дифференциально соединенных катущек, которые образуют измерительные обмотки для формирования информационных сигналов по соответствующим координатам. Параллельно обмотке возбуждения включена схема компенсации, выполненная в виде двухсекционного резистивного делителя напряжения , регулируемые отводы которого подключены к соответствующим выводам измерительных обмоток. Эта схема позволяет обеспечить независимую компенсацию насл чального углового отклонения ротора по какой-либо из координат. 2 ил. CZ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (11 4 (л 01 В 7/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3857748/25-28 (22) 22.02.85 (46) 07.10.86. Бюл. № 37 (72) А. А. А к и ш и н (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 838317, кл. G 01 В 7/30, 1979. (54) ДВУХКООРДИ НАТНЫЙ ДАТЧИК

УГЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность преобразования угловых отклонений ротора датчика угла относительно двух координатных осей за счет независимой регулировки нулевого сигнала по каждой координате. Двухкоординатный датчик угла содержит вращающийся кольцевой ротор, установленный с возможностью углового поворота относительно осей, перпендикулярных его ocu вращения, и связываемый в процессе изме„„SU„„1262274 А1 рения с контролируемым объектом. Неподвижный статор имеет на торцовой поверхности, обрашенной к ротору, глухие цилиндрические отверстия, равномерно распределенные по окружности. В отверстиях расположены плоские катушки обмотки возбуждения, соединенные последовательно-согласно.

В этих же отверстиях размещены две группы дифференциально соединенных катушек, которые образуют измерительные обмотки для формирования информационных сигналов по соответствующим координатам. Параллельно обмотке возбуждения включена схема компенсации, выполненная в виде двухсекционного резистивного делителя напряжения, регулируемые отводы которого подключены к соответствующим выводам измерительных обмоток. Эта схема позволяет ж обеспечить независимую компенсацию начального углового отклонения ротора по ка- Ц ф кой-либо из координат. 2 ил.

1262274

Формула изобретения

1

Изобретение относится к измерительной технике и преобразует угловое перемещение в пропорциональный электрический сигнал.

Целью изобретения является повышение точности измерения углового поворота по двум координатам за счет независимой регулировки нулевого сигнала по каждой координате.

На фиг. 1 изображен двухкоординатный датчик угла, разрез; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема датчика.

Двухкоординатный датчик угла содержит вращающийся относительно оси 00 кольцевой ротор 1, установленный с возможностью углового поворота относительно осей ХХ и

УУ, перпендикулярных его оси вращения. Не подвижный статор 2 имеет на торцовой поверхности, обращенной к ротору 1, глухие цилиндрические отверстия 3, равномерно распределенные по окружности статора. В отверстиях 3 размещены плоские катушки 4 обмотки 5 возбуждения, соединенные между собой последовательно-согласно. В этих же отверстиях размещены две группы 6 и 7 дифференциально соединенных катушек 8 и

9, которые образуют измерительные обмотки для получения информации по соответствующим координатам УУ и ХХ. Катушки 8 и 9 в каждой группе 6 и 7 выполнены в виде плоских секций, соединенных последовательно-согласно. Г!араллельно обмотке 5 возбуждения включена схема компенсации, выполненная в виде двухсекционного резистивного делителя напряжений, содержащая резистор 10 и два включенные параллельно потенциометра 11 и 12. Регулируемые от воды потенциометры 11 и 12 соединены с соответствующими выводами групп 6 и 7 дифференциально соединенных катушек 8 и 9.

Выходные сигналы датчика снимаются с выводов 13 и 14 групп 6 и 7 катушек.

Двухкоординатный датчик угла работает следующим образом.

На обмотку 5 возбуждения подается- напряжение переменного тока и производится установка нулевого сигнала при наличии или отсутствии начального углового отклонения ротора 1 относительно осей ХХ и УУ.

Ток в каждой плоской катушке 4 обмотки 5 возбуждения создает магнитный поток, который наводит ЭДС в плоских катушках 8 и 9. В результате на выводах 13 и 14 появляются сигналы, равные разности ЭДС в двух группах 6 и 7 дифференциально соединенных катушек датчика. Наводимые

ЭДС соответствуют начальному (нулевому) угловому положению ротора 1 относительно статора 2. Схемой компенсации формирук)т на потенциометрах 11 и 12 напряжения, равные по амплитуде и противоположные по фазе напряжениям на выводах 13 и 14, компенсируя остаточные сигналы при начальных угловых отклонениях ротора 1.

При измерении угловых отклонений ротора 1 относительно его исходного положения и роисходит изменение воздушных зазоров между ротором 1 и статором 2 над группами 6 и 7 дифференциально соединенных катушек, на выводах 13 и 14 датчика появляются напряжения, пропорциональные величинам угловых отклонений по соответствующим координатам ХХ и УУ.

Достоинством датчика является то, что в процессе измерения ток возбуждения сохраняется неизменным при угловых отклонениях ротора, так как суммарное магнитное сопротивление рабочего зазора между ротором 1 и статором 2 постоянно. При этом осуществление регулировки нулевого сигнала по каждой координате также не влияет на величину тка возбуждения и на величину компенсирующего тока, подаваемого в группы катушек по другой координате, что повышает точность измерений двухкоординатного датчика угла.

ДвухкооГ чнатный датчик угла, содержащий вращающийся кольцевой ротор, установленный с возможностью углового поворота относительно осей, перпендикулярных его оси вращения, неподвижный статор с выполненными на его торцовой поверхности, обращенной к ротору, глухими цилиндрическими отверстиями, равномерно распределенными по его окружности, и две группы дифференциально соединенных катушек, размещенных в этих отверстиях диаметрально противоположно относительно двух осей координат и выполненных в виде соединенных последовательно-согласно плоских секций, отличаюи!ийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем независимой регулировки нулсвого сигнала по каждой координате, он снабжен обмоткой возбуждения, выполненной в виде плоских катушек, соединенных последовательно-согласно и размещенных в тех же глухих отверстиях неподвижного статора, и схемой компенсации, выполненной в виде подключенного параллельно обмотке возбуждения двухсекционного резистивного делителя напряжения, регулируемые отводы которого подключены к соответствующим выводам групп дифференциально соединенных катушек.

12б2274

Соста вител ь Т. Быч к ова

Редактор П. Коссей Техред И. Верес Корректор А. Знмокосов

Заказ 5410/36 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4