Датчик угловых перемещений Советский патент 1988 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение чувствительности датчика угловых перемещений. Он содержит-стаканообраз- laie статор 1 и ротор 2, i o-ropbie выполнены из высокоэлектропроводного материала и имеют на своих цилиндрических поверхностях окна 3 и 4, ответстйующие секторному углу 180 . Обмотка 5 индуктивности датчика размещена на каркасе 6, который выполнен с окном 7, соответствующим секторному углу 180 и смещенным в пространстве на 180 относительно окна на статоре. При угловом перемещении ротора 2 экранирующее влияние перекрывающихся электропроводящих участков статора 1 и ротора 2 на индуктивность обмотки 5 изменяется пропорио- нально углу поворота ротора 2, вследствие чего .пропорционально этому углу изменяется и величина индуктивности этой обмотки. Уменьшение зазора между обмоткой 5 и статором 1 в области окна 7 каркаса обеспечивает увеличение относительной чз вствитель- ности датчика к угловым перемещениям ротора. 2 ил. § (Л

fiu9,2

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения угловых перемещений.

Целью изобретения является повы- шение чувствительности датчика угловых перемещений за-счет уменьшения воздушных зазоров в магнитной цепи датчика при обеспечении технологичности его конструкции.

На фиг.1 схематично представлен датчик угловых перемещений, продольное сечение; на фиг«2 - сечение А-А на фиг,1.

Датчик угловых перемещений содер- жит соосно расположенные стаканооб- разные статор 1 и ротор 2, вьшолнен- ные из металла с высокой электропроводностью. Статор 1 и ротор 2 имеют на своих цилиндрических поверхностях растровые окна 3 и 4, соответствующие секторному углу 180 . На внешней поверхности -статора 1 размещена обмотка 5 индуктивности с кольцеобразным диэлектрическим каркасом 6. Каркас 6 надевается на статор 1 с натягом,что обеспечивает отсутствие зазора между ними. Диэлектрический каркас 6 выполнен с растровым окном 7, соответствующим секторному углу 180 и смещенным в Пространстве на 180 относительно окна на статоре. По краям окна 7 с внешней стороны каркаса б выполнены фаски В, благодаря чему обеспечивается изгиб витков обмотки 5 индуктивно- сти, которая в области окна 7 каркаса плотно прилегает к поверхности статора 1,

Датчик угловых перемещений работа

ет следующим образом.

В исходном положении ротора 2, кода окно 4 статора полностью перекрыто телом ротора, угол - между стато,ром 1 и ротором 2 принимается равным нулю. В этом угловом положении экранирующее влияние электропроводящих (металлических) гчастков статора 1 и ротора 2 максимально, вследствие чего величина индуктивности обмотки 5 минимальна. При угловом перемещении ротора 2 внутри обмотки 5 появляются области, не перекрытые электропроводными частями статора 1 и ротора 2 благодаря чему индуктивность обмотки 5 увеличивается пропорционально углу поворота ротора, достигая при угле leo своего максимального значения. При включении обмотки 5 индуктивност

в одно из плеч мостовой схемы (не показана) , в другое плечо которой включена эталонная обмотка индуктивности напряжение на выходе этой схемы буде изменяться пропорционально угловому перемещению ротора 2.

Относительная чувствительность датчика зависит от величины индуктивности той части обмотки 5, которая расположена над сп;лошной частью статора 1. Обмотку 5 катушки индуктивности можно представить эквивалентным массивным витком, величина индуктивности L которого складывается из индуктивности L{ полувитков обмотки, расположенных над сплошной частью статора, и индуктивности L полувитков, расположенных над растровым 4 статора.

Конструкция датчика угловых перемещений такова, угловом перемещении ротора меняется лишь вели- ,чина индуктивности L., полувитков, .расположенных- над растровым окном 4 статора, в то время как влияние ве- личин;ы индуктивности L на относительную чувствительность датчика носит обратно пропорциональный характер.

Вьшолнение каркаса 6 катушки индуктивности с растровым окном 7 и фасками 8 обеспечивает минимально возможный зазор между сплошной частью статора I и полувитками обмотки 5 индуктивности за счет исключения толщины каркаса и зазора между статором и каркасом обмотки индуктивности. Уменьшение зазора между полувитками обмотки 5 и статором 1 приводит к уменьшению величины индуктивности LJ; полувитков обмотки 5, что обеспечивает увеличение относительной чувствительности датчика к угловым смещениям его ротора.

Формула изобретения

Датчик угловых перемещений, содержащий расположенные соосно стака- нообразные статор и ротор, выполнен- ные из высокоэлектропроводного материала и имеющие на своих цилиндрических поверхностях окна, соответствующие секторному углу 180 , кольцеобразный диэлектрический каркас, установленный на внешней поверхности статора, и размещенную на нем кольцевую обмотку индуктивности, от-.

личающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности при обеспечении технологичности его конструкции, в диэлектрическом каркасе вьтолнено окно с секторным углом 180, смещенное на 180 относи144П86 .

тельно окна на статоре, а по границам окна каркаса со стороны его внешней поверхности выполнены фаски для плавного изгиба витков обмотки, которая в области окна каркаса прилегает к поверхности статора.

efjtip.l