Дифференциально-трансформаторный преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал с индикацией направления вращения и импульсным выходом Советский патент 1962 года по МПК H03M1/30 G01P13/00 

Известные дифференциально-трансформаторные преобразователи угла поворота вала в электрический сигнал с индикацией направления вращения и импульсным выходом, содержащие высокочастотный генератор, дифференциально-трансформаторные датчики и усилители, не имеют четко выраженного «нуля в кодовых импульсах и необходимей чувствительности к изменению направления вращения и могут применяться при сравнительно небольщих скоростях вращения.

В .предлагаемом дифференциально-трансформаторном преобразователе его индуктивные датчики направления вращения снабжены общей первичной обмоткой с дифференциальным трансформатором, вторичные обмотки которого имеют равное количество витков и соединены встречно,а подвижные секторы датчиков снабжены обмотками обратной связи с автономными высокочастотными генераторами и соединены с контролируемым валом с помощью KOpoMbiCvia. Это позволяет приблизить сигнал наводок к «нулю и повысить точность контролируемой величины по двум независимым каналам.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого преобразователя, дающего величину угла поворота в одном направлении (вторая половина - аналогичная).

Преобразование угла поворота вала в электрический сигнал осуществляют с помощью диска, снабженного вырезами, расположенными по внешнему диаметру. В качестве варианта выполнения диск вместо вырезов может быть снабжен щелями, соответствующими впадинам.

Код считывают при помощи двух индуктивных датчиков направления вращения, каждый из которых соответствует одному направлению вращения вала.

Дифференциальный трансформатор датчика содержит сердечник, выполненный в виде ферромагнитных колец 1,2с 1прорезями для зубьев диска. Первичная обмотка 3 является общей с дифференциальным

№ 145463-2

трансформатором и титается от высокочастотного генератора, собранного ПО схеме с трансформаторной -обратной связью. Вторичные обмотки 4,5 трансформатора имеют одинаковое число витков и соединены между собой встречно.

Если в одну из прорезей понадает выступ диска, то магнитное сопротивление прорези изменяется, магнитные потоки Ф1 и Ф сердечников будут различными и тогда разность значений э-д.с. Е и 2 будет выражена зависимостью:

ДБ i - 2 4,44Ф1Л/- 4,44Ф2«/ 4,44п/(Ф1 - Ф2), где п - число витков выходной обмотки.

Полученный за счет разбаланса сигнал с выхода датчика поступает на эмиттерный повторитель и затем на двухкаскадный усилитель, собранные на триодах б, 7, 5, 9Каждый датчик снабжен автономным генераторо м. Трансформатор генератора намотан на сердечнике, состоящем из двух кольцевых пермаллоевых пластин 10, 11, одна из которых снабжена обмотками 12 и 13. Из сердечника вырезают подвижной сектор под углом 110° и на нем наматывают обмотку обратной связи 14. Подвижной сектор соединен с контролируемым валом с помощью коромысла, посаженного на вал и имеющего возможность ограниченного радиального перемещения При удалении сектора от плоскости сердечника происходит срыв генерапииПри вращении вала, например вправо, один из подвижных секторов замыкает магнитную систему соответствующего данному направлению вращения сердечника. Включается генератор несущих импульсов и на выходе датчика получается сигнал, пропорпиональный углу поворота вала. При реверсировании вращения вала замыкается Л1агнитная система второго сердечника, а импульсы, характеризующие угол поворота вала, поступают на другой выход. Таким образом, датчик снабжен двумя независимыми выходами. Появление сигналов на одном из выходов свидетельствует о вращении вала в соответствующем направлении.

Описанный дифференциально-трансформаторный преобразователь может найти применение в дискретной технике.

Предмет изобретения

Дифференциально-трансформаторный преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал с индикацией направления вращения и импульсным выходом, содержащий высокочастотный генератор, дифференциально-трансформаторные датчики и усилители, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контролируемой величины по двум независимым каналам и снижения сигнала наводок, его индуктивные датчики направления вращения снабжены общей первичной обмоткой с дифференциальным трансформатором, вторичные обмотки которого имеют равное количество витков и соединены встречно, а подвижные секторы снабжены обмотками обратной связи с высокочастотными автономными генераторами и соединены с контролируемым валом с помощью коромысла.

Выход

r-ff