Трансформаторный датчик угловых перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B7/30 

1 1

Изобретение относится к измерй тельной технике и может быть использовано йля контроля угловых перемещений.

Цель изобретения - увеличение диапазона контролируемых перемещений и повьшение надежности путем устранения скользящего контакта и изменения конструкции магнитопровода.

На фиг.1 показан трансформаторный датчик угловых перемещений, общий вид; на фиг.2 - схематическое изображение развернутого на плоскости неподвижного .магнитопровода датчика.

Трансформаторный датчик угловых

перемещений содержит неподвижный маг нитопровод, выполненный в виде двух установленных соосно, параллельно одна другой незамкнутых кольцевых ветвей 1 и 2, соединенных крестооб- разно, и расположенной на его оси 3 .симметрии ферромагнитной перемычки 4 между этими ветвями. , .

Вьшолнение магнитопровода по своей форме похоже на сложенную вдвое цифру восемь. На перемычке 4 размещена обмотка 5 возбуждения, подклю- ненная к источнику питания переменного тока (не показан). Соосно с кольцевыми ветвями 1 и 2 магнитопровода установлен с возможностью вращения ферромагнитный П-образный ротор 6, выполненный в виде двух радиальных стержней 7, соединенных перекладиной 8, установленной с возможностью вращения на оси 9 неподвижного магнитопровода. Перекладина 8 имеет форму круглого стержня, ко- аксиально с которым размещена неподвижная измерительная обмотка 10, отделенная от него зазором. Радиальные стержни 7 ротора размещены в пространстве между кольцевыми участками 1 и 2- магнитопровода с небольшим воздушньм зазором относительно их боковых поверхностей. Стержень перекладин 8 ротора связывается в процессе измерений с объектом контроля

Датчик работает следующим образо Перекрестно соединенные кольцевые ветви 1 и 2 неподвижного магнитопровода совместно с ротором 6 образуют магнитный мост, питаемый от источника магнитного потока, созда- ваемого обмоткой 5 возбуждения (фиг.2). Ротор 6 представляет собой подвижную диагональ этого моста. Пр

0

5

0

5

0

5

50 55

40

45

симметричном.положении стержней 7 ферромагнитного ротора 6 относительно перемычки 4 магнитопровода с обмоткой 5 возбуждения магнитный мост уравновешен, суммарный магнитный поток через его подвижную диагональ (через стержни 7 и перекладину 8) равен нулю и, следовательно, ЭДС, наводимая в измерительной обмотке 10, также равна нулю. Это положение ротора- 6 соответствует исходному положению датчика. При угловом пере- мещенш:г ротора 6,например, вправо от исходного положения отношение длин, а следовательно, и магнитных сопротивлений 5 iacTKOB, расположенных соответственно слева и справа от стержня 7, для ветви I становятся большим:, а для ветви 2 - меньшим исходного значения магнигтного сопротивления в положении равновесия моста. В результате балансировка магнитного моста, нарушается, и через стержни 7 и перекладину 8 ротора 6 начинает протекать магнитный поток разбаланса моста, пропорциональный величине углового перемещения ротора от исходного положения. При отклонении ротора в другую сторону от исходного положения фаза магнитного потока разбаланса изменяется на 180°.

Магнитный поток разбаланса наводит в измерительной обмотке 10 ЭДС, в измерительной обмотке 10 определяют величину и направление.углового перемещения ротора 6 и связываемого с ним в процессе .измерений объекта контроля.

Величина рабочего углового перемещения ротора 6 ограничена линейными pasMepaiMji перекрещивающихся участков неподвгскного магнитопровода и составляет около ±170. Так как измерительная обмотка датчика неподвижна, и для ее стэема с нее измеренного сигнала нет необходимости в использовании скользяс{5Нх контактов или гибких проводов, повьшается надежность датчика.

Формула изобретения

- Трансформаторный датчик угловых перемещений, содержащий неподвижный м гнитопровод с размещенной на нем о бмоткой возбуждения, ферромагнитный ротор, выполненный в виде двзгзс радиальных стержней, и охватывающую ротор измерительную обмотку, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона контролируемых перемещений и повышения надежности, магнитопровод выполнен в виде двух установленных соосно, параллельно одна другой незамкнутых кольцевых ветвей, соединенных крестообразно, и расположенной на его оси симметрии

перемычки между этими ветвями, на которой размещена обмотка возбуждения, ротор выполнен П-образным с перекладиной в виде круглого стержня, установленного с возможностью вращения соосно с магнитопроводом, а измерительная обмотка установлена коак- сиально относительно перекладины ротора и отделена от нее зазором.

Фме./

Редактор А.Козориз

Фиг. 2

Составитель И.Кислицын

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Заказ 3985/31Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить диапазон контролируемых перемещений и надежность трансформаторного датчика угловых перемещений. Датчик представляет собой магнитный мост, ферромагнитные плечи которого образованы двумя перекрестно соединенными и установленными параллельно одна другой соосными незамкнутыми кольцевыми ветвями. На оси симметрии магнитного моста расположена ферромагнитная перемычка между этими ветвями, на которой размещена обмотка возбуждения. Подвижная диагональ моста (ротор датчика) выполнена в виде параллельных радиальных стержней, соединенных круглым стержнем - перекла.ци- ной, размещенным на оси датчика. Перекладину охватывает с зазором неподвижная измерительная обмотка. При угловом перемещении ротора происходит разбаланс магнитного моста и в измерительной обмотке наводится ЭДС, связанная -по величине и фазе с величиной и направлением углового перемещения .ротора. При этом диапазон контролируемых перемещений приближается к 360°, а так как измерительная обмотка неподвижна, повышается надежность датчика. 2 ил. и (/ ьэ 4i 01 СХ)