Трансформаторный датчик угла

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение точности трансформаторного датчика угла, который содержит неявнополюсный статор с кратным четырем числом равномерно расположенных пазов и размещенные в них обмотку возбуждения и измерительную обмотку, смещенные одна относительно другой на 90 эл.град. На оси статора расположен ротор с числом зубцов, кратным двум. Заполнение промежутков между зубцами ротора компаундом с ферромагнитным порошком в процессе настройки датчика обеспечивает уменьшение технологического разброса крутизны и нелинейности выходной характеристики датчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4626431/25-28 (22) 27.12.88 (46) 30.11.90, Бюл. N. 44 (72) М.Г.Савченко и Г.M.Ìàðüÿíoâ (53) 621.317.39:531.71 (088.8) (56) Куликовский Л.Ф. Индуктивные измерители перемещений. M.— Л.: Госэнергоиздат, 1961, с. 42 — 44. (54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК УГЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике, Цель — повышение точности трансформаторного датчика угла, который

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля угловых перемещений вращающихся обьектов, Цель изобретения — повышение точности путем уменьшения влияния технологического разброса и повышения линейности преобразования угла поворота вращающегося объекта в электрический сигнал, На чертеже показан схематически трансформаторный датчик угла.

Датчик содержит неявнополюсный цилиндрический статор 1 и размещенный на его оси вращающийся безобмоточный зубчатый ротор 2. По периферии внутренней

ПФверхности статора равномерно распределены пазы 3 — 10, число которых кратно четырем. В этих пазах расположены со сдвигом

90 эл. град, обмотка 11 возбуждения, подключенная к источнику питающего напряжения U>, и измерительная обмотка 12, к которой подключено нагрузочное сопротивление. Падение напряжения Uz на этом сопротивлении изменяется в зависимости от угла поворота ротора 2, „„5U ÄÄ 1610246A1l содержит неявнополюсный статор с кратным четырем числом равномерно расположенных пазов и размещенные в них обмотку возбуждения и измерительную обмотку, смещенные одна относительно другой на 90 эл. град. На оси статора расположен ротор числом зубцов, кратньил двум. Заполнение промежутков между зубцами ротора компаундом с ферромагнитным порошком в процессе настройки датчика обеспечивает уменьшение технологического разброса крутизны и нелинейности выходной характеристики датчика. 1 ил.

Обмотка 11 возбуждения расположена (при 8-полюсном статоре, как, например, показано на чертеже) в нечетных парах пазов 3 — 5, 5 — 7, 7 — 9 и 9 — 3, а измерительная обмотка 12 — в четных парах пазов, 4 — 6, 6 — 8, 8 — 10, 10-4. Число зубцов на роторе кратно двум, а промежутки между ними заполнены эпоксидным компаундом 13 с наполнителем в виде ферромагнитного порошка, Содержание порошка в компаунде и обьем его в промежутках между зубцами ротора влияют на соотношение магнитной проводимости

его зубцов и промежутков, что позволяет при настройке датчика s процессе его изготовления регулировать крутизну и линейность его характеристики преобразования, обеспечивая компенсацию технологического разброса его параметров от образца к образцу.

Датчик работает следующим образом.

При подключении обмотки 11 возбуждения к источнику питания и нулевом положении ротора 2, когда его продольная или поперечная ось совпадает с осями. проходящими через диаметрально противоположно

1610246 расположенные пазы статора, например 610 или 4 — 8, ЭДС измерительной обмотки равна нулю, так как магнитная система датчика симметрична, магнитные потоки у 1, р возбуждения наводят в секциях измерительной обмотки 12 ЭДС, направленные встречно и взаимно компенсирующие одна другую, При повороте ротора от нулевого положения на некоторый угол ЭДС измерительной обмотки растет пропорционально значениям угла. Эпоксидный компаунд 13 с ферромагнитным порошком в промежутках между зубцами ротора замыкает на себя часть магнитного потока возбуждения, уменьшая поток в зубцах ротора, вследствие чего выходной сигнал датчика зависит от магнитной проницаемости и содержания порошка в компаунде.

При повышении магнитной проводимости компаунда с ферромагнитным наполнителем выходное напряжение Uz, а следовательно, и крутизна выходной характеристики падает, В свою очередь, магнитная проводимость компаунда 13 зависит от процентного содержания порошка в компаунде.

Содержание порошка определяют в процессе настройки каждого образца датчика в следующем порядке: сначала определяют превышение крутизны выходной характеристики датчика над ее номинальным значением без заполнения пазов ротора компаундом с ферромагнитным наполнителем, затем по предварительно установленной экспериментальной зависимости изменения крутизны от содержания ферромагнитного порошка в компаунде и найденному превышению крутизны определяют необходимое количество порошка.

Для обеспечения настройки крутизны по указанному порядку расчет обмоточных

5 данных предлагаемого датчика производят с учетом превышения крутизны над ее номинальным значением на величину технологического допуска на крутизну.

Изменение объема компаунда и обеспе10 чение точной настройки крутизны возможны также с помощью "ввертыша" из этого же компаунда в промежутки между зубцами ротора путем изменения длины ввернутой части.

15 Одновременное повышение линейности выходной характеристики датчика обусловлено изменением формы магнитного поля в зазоре датчика и пазах ротора, заполненных компаундом с ферромагнитным по20 рош ком.

Формула изобретения

Трансформаторный датчик угла, содержащий неявнополюсный статор с равномерно распределенными по его внутренней

25 поверхности пазами, число которых кратно четырем, размещенные в них с шагом по нечетным пазам обмотку возбуждения и с шагом по четным пазам измерительную обмотку и безобмоточный зубчатый ротор с

30 числом зубцов, кратным двум, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности путем уменьшения влияния технологического разброса параметров и повышения линейности преобразования, 35 промежутки между зубцами ротора заполнены компаундом с наполнителем в виде ферромагнитного порошка.

1610246

Составитель С. Скрыпник

Техред М.Моргентал Корректор И, Эрдейи

Редактор А. Огар

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3727 Тираж 502 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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