Компенсационный индукционный датчик скорости Советский патент 1962 года по МПК G01D5/08 G01P3/44 

Известны индукционные датчики скорости, состоящие из тросопередачи, преобразующей прямолинейное перемещение во вращательное движение щкива, жестко связанного с электромагнитом, в магнитное поле которого помещен полый проводящий стакан (книга С. А. Крючкова «Синхронные приборы управления кораблем и электрические тахометры, Военмориздат, 1944 г. и заявка № 612698 за 1958 г.).

Известно в электроизмерительной практике применение переменного тока для уменьщения момента сухого трения в устройстве, создающем противодействующий момент.

Отличительной особенностью изобретения является то, что в устройстве, создающем компенсационный момент, применены соленоиды переменного тока, взаимодействие магнитного поля которых с постоянным магнитом, имеющим одну степень свободы, создает во много раз меньщии основного компенсационного момента пульсирующий момент.

Это дает возможность повысить чувствительность и точность измерения малых скоростей и уменьшить влияние сухого трения.

На фиг. 1 изображен в разрезе и плане предлагаемый компенсационный датчик скорости; на фиг. 2 - его принципиальная электрическая

схема.

Компенсационный датчик состоит из электромагнита / с четырьмя ясно выраженными полюсами, на которых расположены катушки 2 возбуждения. Ось 5 электромагнита вращается в подщипниках 4. Насаженный на ось щкив 5 приводится во вращение тросом, связанным с механизмом, скорость которого надо измерить; двух токоподводящих колец 6 для питания катущек возбуждения; стального стакана 7, опирающегося на керн оси 8; корпуса 9 магнитопровода; двух фотосопротивлений 10 осветителей ;/ и экранирующей пластины 12; электромагнитного механизма 13 для создания противодействующего момента и состоящего из цилиндрического постоянного магнита 14, вращающегося в подщипни№ 146100 2 ках 15, соленоидов 16 постоянного тока, соленоидон /7 переменного тока, текстолитового корпуса 18 и шкива 19. Этот шкив капроновой нитью 20 связан со шкивом 21, закрепленным на оси стакана.

Датчик работает следуюшим образом: при врашении электромагнита / его магнитные силовые линии пересекают тело стакана. В последнем наводится Э.Д.С., вызываюшая в нем возникновение вихревых токов. Взаимодействие этих токов с полем электромагнита создает вращающий момент системы. Величина этого момента пропорциональна скорости вращения электромагнита /. Этот момент поворачивает стакан на некоторый угол.

Одновременно, посредством капроновой нити к шкиву стакана прикладывается противодействующий момент, создаваемый электромагнитным механизмом. Величина этого момента пропорциональна току соленоидов, задавае.мому дистанционно посредством реостата «а (фиг. 2).

При равенстве мо.ментов вращающего и противодействующего, стакан неподвижен и экранирующая пластина перекрывает световые потоки осветителей, фотосопротивления затемнены, мост «в (фиг. 2) сбалансирован, стрелка измерительного прибора стоит на нуле, что свидетельствует о соответствии истинной скорости механизма его заданной скорости.

При отклонении истинной скорости механизма от заданной, вследствие чего нарущается равенство моментов вращающего и противодействующего, стакан поворачивается в ту или другую сторону до равновесия моментов. Новое значение противодействующего момента определяется новым положением цилиндрического постоянного магнита в магнитном поле соленоидов.

В новом положении экранирующая пластина откроет световой поток одного из осветителей, засветится одно из фотосопротивлений и измерительный мост «в разбалансируется на величину, пропорциональную отклонению скорости.

Наличие в электромагнитном механизме соленоидов переменного тока вызывает непрерывную вибрацию с ничтожно малой амплитудой цилиндрического постоянного магнита, чем преодолевается вредное влияние момента сухого трения.

Диаметр полюсов электромагнита / значительно превосходит диаметр щкива 5, благодаря чему окружные скорости полюсов электромагнита также значительно превосходят окружные скбрости щкива, в самом датчике создается повышающая редукция, что увеличивает чувствительность датчика.

Предмет изобретения

Компенсационный индукционный датчик скорости, отличающийся тем, что, с целью повыщения чувствительности и точности измерения малых скоростей и уменьщения влияния сухого трения, в устройстве, создающем компенсационный момент, применены соленоиды переменного тока, взаимодействие магнитного поля которых с постоянным магнитом, имеющим одну степень свободы, создает во много раз меньщий основного компенсационного момента пульсирующий момент.

11

15 /4 t 16

TO 220/it,