Трансформаторный датчик углового положения Советский патент 1983 года по МПК G01P3/48 

Изобретение относится к контрольио-измеркгельной технике и может быть использовано для определения угловых положений контролируемых органов в аппаратах нефтяной , хими1|еской и другах отраслях промышленности.

Известны датчики угловых перемещений, содержащее первичную и вторичные обмотки, магнитопровод и ферромагнитный сердечник, жестко связанный с контролируемым органом 1 .

Недостатком известных датчиков является низкая величина и кратность выходного сигнала, обусловленные налишем большого зазора между сердешшком и магнитопроводом при герметичном толстостенном кожухе вокруг сердечника.

Наиболее близким по .технической сущности к изобретению является датчик, содержащий цилиндрический статор со скошенными торцами с одной или несколькими кольцевыми обмотками и цилиндрический ротор со скошенными под тем же углом, что и V статора, торцами 2.

Недостатком известного устройства является невысокая кратность изменения выходного сигнала, обусловленная тем, что ocHoiная масса ферромагнитного ротора, за исключением скошенных торцов, постоянно находится внутри обмоток датчика.

Целью изобретения является повышение кратности выходного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике, содержащем кольцевую катушку возбуждения, расположенную коаксиально цилиндрическому ротору с ферромагнитным выступом и сигнальные катушки, сигнальные катушки расположены на одной из цилиндрических поверхностей катушки возбуждения симметрично относительно ее торцов, причем оси сигнальных катушек перпендикулярны оси катушки возбуждения, а ферромагнитный выступ ротора расположед по одну сторону от плоскости симметрии катушки возбуждени

На фиг. 1 и 2 показана конструкция датчика; на фиг. 3 - диаграмма зависимости выходных сигналов датчика от углового положения ферромагнитного выступа ротора.

Датчик содержит катущку 1 возбуждения, цилиндрический ротор 2, сигнальные катушки, например, две - 3 и 4, ферромагнитный выступ 5, немагнитный корпус датчика 6.

Датчик работает следующим образом.

Наличие ферромагнитного выступа 5 вызывает асимметрию магнитного поля, создаваемого катущкой возбуждения. В положении ротора, представленном на фиг. 1 и 2, ферромагнитный выступ 5 направлен вдоль оси симметрии сигнальных катущек в сторону от катушки 4 к катушке 3. Влияние ферромагнитного выступа на распределение электромагнитного поля в месте расположения сигнальной катушки 3 при рассматриваемом положении ротора будет максимальным. Вследствие деформации электромагнитного поля возникает составляющая вектора магнитной .индуквди, перпендикулярная плоскости витков сигнальной катушки 3, поток, пронизывающий катушку 3, достигает максимальной амплитуды, что соответствует максимуму выходного сигнала с катушки 3. Влияние ферромагнитного выступа на распределение электромагнитного поля в месте расположения сигнальной катушки 4 незначительно, и, следовательно, вектор индукции лежит в плоскости ее витков, магнитный поток, пронизывающий катущку, близок к нулю, а значит, близок к нулю сигнал на выходе обмотки 4. Таким образом, рассматриваемое положение соответствует минимуму выходного сигнала с катушки 4.

При повороте ротора на 180° выходной сигнал катушки 3 будет минимальным, а катущки 4 максимальным.

Таким образом, предложенный датчик позволяет повысить кратность выходного сигнала за счет снижения его минимальиого уровня.

ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК УГЛОЮГО ПОЛОЖЕНИЯ, содержащий кольдевую катушку возбуждения, расположенную коаксиально цилиндрическому ротору с ферромагнитным выступом, и одну юш несколько ситальных катушек, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения углового положения ротора путем )гменьшения минимального ,. уровня выходаого сигнала, сигналышге катушки расположены на одной из цилиндрических поверхностей катушки во ждения симметрично относительно ее торцов, причем оси сигнальных катушек перпендикулярны оси катушки возбуждеШ1Я, а ферромагнитны выступ ротора расположен ..по-одну сторону от поперечной плоскости симметрии катушки возбуждения. О о 00

V

fut.J

Ж