Датчик угловых перемещений

ОПИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G 01d 5/20

Заявлено 08.Х.1971 (№ 1704475/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.VII.1973. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 16.Х1,1973

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

УДК 531,74.531.14(088.8) Авторы изобретения

Г. С, Шахтарииа и В. С. Андреев

Заявитель

ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и регулирования.

Известны датчики угловых перемещений, содержащие Ш-образный магнитопровод статора, на котором расположены входная и выходная обмотки и ротор.

Недостатком известных конструкций является малая зона линейности выходной характеристики.

Описываемое устройство отличается тем, что в нем ротор выполнен в виде цилиндрического сегмента с трапецеидальным основанием.

Это позволило увеличить диапазон работы датчика за счет расширения зоны линейности выходной характеристики без существенного изменения общих габаритов.

На чертеже схематически изображено описываемое устройство.

Оно содержит статор 1 и ротор 2.

Статор выполнен из Ш-образного магнитопровода 8, на прямоугольных стержнях которого расположены обмотка возбуждения 4 и выходная обмотка 5, представляющая собой. две встречно включенные катушки крайних стержней.

Ротор выполнен без обмотки и представляет собой симметричное относительно нейтральной оси 0 — О тело, имеющее трапецеидальные сечения в плоскостях, перпендикулярных оси Π— О.

Выбор острого угла а трапецеидального сечения ротора определяется требуемой протяженностью линейного участка выходной характеристики, размеры верхнего и нижнего оснований трапеции выбраны таким образом, чтобы в симметричном относительно оси Π— О положении ротора ширина а крайних стержней магнитопровода 8 делилась боковыми сторонами трапецеидального сечения ротора

10 пополам. Высоту трапеции рекомендуется выбирать несколько больше поперечных размеров в магнитопровода 3, что обеспечивает лучшее использование магнитного потока.

Датчик угла работает следующим образом.

15 При подаче напряжения на обмотку возбуждения возникает магнитный поток, наводящий э.д.с. в катушках выходной обмотки, При симметричном относительно оси Π— О

20 положении ротора в катушках крайних стержней обмотки 5 наводятся равные по величине э.д.с., фазы которых противоположны за счет встречного включения катушек. В результате появляется минимальный выходной

25 сигнал.

При смещении ротора от симметричного относительно оси Π— О положения равенство магнитных проводимостей под крайними стержнями магнитопровода 8 нарушается, 30 магнитный поток перераспределяется и наводит в катушках обмотки 5 разные по к I

Р

5 °

389403

S,=ah, AS = ахtgа.

1 а

S, = ab — — — +Х) фа, 2 2

S3 = аЬ вЂ” — (— — Х) tgu, г г

Предмет изобретения

AS = ахрра..ь!

Составитель В. Рыгалин

Техред 3, Тараненко Корректоры: Н. Прокуратова и Л. Царькова

Редактор Л. Утехина

Заказ 3011/14 Изд. № 749 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2 чине э.д.с., в результате чего наблюдается нарастание выходного сигнала.

Протяженность линейного участка выходной характеристики определяется зоной линейной зависимости изменения магнитной проводимости от смещения ротора — Х. а

При смещении ротора 0(Х(—, площа2 ди перекрытия крайних стержней статора и их изменение равны соответственно а

При смещении ротора получим — (Х(1, 2

S, =ah — а — + )tga+ — a tg, б а 1

, 2 ) г

Таким образом, на обоих участках перемещения ротора наблюдается линейная зависимость изменения площадей перекрытия, а следовательно и магнитных проводимостей от смещения ротора Х при сохранении постоянства наклона характеристики при переходе с одного участка на другой.

15 Датчик угловых перемещений, содержащий Ш-образный магнитопровод статора, на котором расположены входная и выходная обмотки, и ротор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона работы устройства, в нем ротор выполнен в виде цилиндрического сегмента с трапецеидальным основанием.