Датчик угловых перемещений Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

о со со

ГС

CD СП

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений вращающихся объектов контроля.

Целью изобретения является повышение чувствительности при обеспечении технологичности конструкции индуктивного датчика угловых перемещений.

На фиг. 1 показан схематично датчик, продольное сечение; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Датчик угловых перемещений содержит соосно расположенные стаканооб- разные статор 1 и ротор 2, выполненные из металла с высокой электропроводностью. Статор 1 и ротор 2 имеют на своих цилиндрических поверхностях окна 3 и 4, соответствующие секторному углу 180°. Внешнюю поверхность статора 1 охватывает кольцевая обмотка 5 индуктивности, размещенная на диэлектрическом каркасе 6, который выполнен с разрезом 7 по образующей цилиндрической поверхности каркаса, что облегчает его размещение в окне статора. Этот разрез делит каркас 6 на разъемные части 8 и 9 (фиг. 2), участки которых, размещенные в окне статора, выполнены с внутренним ради усом в области окна статора, равным внутреннему радиусу статора. Каркас 6 закреплен на внешней поверхности статора 1 и имеет окно, соответствующее секторному углу 180 и расположенное диаметрально противоположно окну 3 на статоре. Благодаря этому обмотка 5 датчика, размещенная на каркасе 6, прилегает к его поверхности в области окна статора и прилегает к внешней поверхности статора в области окна на каркасе. Если толщина стенок статора и каркаса в област окна статора одинакова, то обмотка 5 имеет правильную геометрическую форму в ее поперечном сечении.

Датчик угловых перемещений работает следующим образом.

В исходном положении ротора 2, когда окно 4 статора полностью перекрыто телом ротора, угол Ц поворота ротора 2 относительно статора 1 можно принять равным нулю. В этом угловом положении экранирующее влияние электропроводящих (металлических) участков статора 1 и ротора 2 на обмотку 5 датчика максимально, вследствие чего величина индуктивности

0

5

0

5

этой обмотки минимальна. При вращении ротора 2 на обмотке 5 появляются участки, не перекрытые электропроводными частями как статора 1, так и ротора 2, благода-рл чему индуктивность обмотки 5 увеличивается пропорционально углу поворота ротора, достигая при углеС{ 180 своего максимального значения. При включении обмотки 5 индуктивности, например, в одно их плеч мостовой схемы (не показана), в другое плечо которой включена эталонная обмотка индуктивности, напряжение на выходе этой схемы изменяется пропорционально угловому перемещению ротора 2.

Чувствительность датчика угловых перемещений зависит от изменений индуктивности полувитков обмотки 5 индуктивности, расположенных в области окна 3 на статоре. Величина этого изменения индуктивности указанных полувитков обмотки 5 зависит от величины зазора между поверхностью ротора 2 и внутренним радиусом этих полувитков .

Благодаря выполнению диэлектрического каркаса разрезным по осевой продольной плоскости появляется возможность уменьшить радиус диэлектрического каркаса и полувитков обмотки индуктивности в области окна на статоре, что обеспечивает повышение чувствительности датчика к угловым смещениям ротора за счет сокращения зазора между полувитками обмотки индуктивности и ротором в области окна на статоре на величину, равную толщине стенки статора. Улучшается также и технологичность конструкции датчика за счет упрощения формы обмотки и каркаса.

0

5

0

45 Формула изобретения

Датчик угловых перемещений, содержащий расположенные соосно стаканооб- разные статор и ротор, выполненные из электропроводного материала и имеющие на своих цилиндрических поверхностях окна с размерами, соответствующими секторному углу 180°, закрепленный на внешней поверхности статора диэлектрический каркас, в котором вы0

5

полнено окно с размерами, соответствующими секторному углу 180°, и расположенное диаметрально противоположно окну на статоре, и разрешенную на

51633265

каркасе кольцевую обмотку индуктивности, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности при обеспечении технологичности

конструкции, каркас выполнен с разрезом по образующей и с внутренним радиусом в области окна на статоре, равным внутреннему радиусу статора.

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение чувствительности и технологичности конструкции индуктивного датчика угловых перемещений, который содержит установленные сосно стакано- образные статор 1 и ротор 2, выполненные из электропроводного материала, и размещенную на каркасе 6 кольцевую обмотку 5, охватывающую статор снаружи. Статор, ротор и каркас имеют на своих цилиндрических поверхностях окна, соответствующие секторному углу 180°, причем окна на статоре и каркасе расположены диаметрально противоположно, благодаря чему соответствующий участок каркаса может быть помещен в окне статора. Разрез по образующей вдоль поверхности каркаса 6 облегчает его установку в окне статора. Благодаря тому, что обмотка 5 датчика в области окна каркаса примыкает непосредственно к поверхности статора, а каркас в области окна статора имеет внутренний диаметр, равный внутреннему диаметру статора, уменьшается рабочий зазор между витками обмотки и поверхностью ротора, что увеличивает чувствительность датчика к изменению углового положения окна на роторе. 2 ип. (Л

в

Фиг 2