Датчик угловых перемещений Советский патент 1992 года по МПК G01B7/30 

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

Известен датчик угловых перемещений, содержащий Ф-образный магнитопровод с зазором, размещенную на его центральном стержне первичную обмотку, размещенные на боковых стержнях последовательно встречно соединенные вторичные обмотки и якорь, установленный с зазором магнито- провода с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной оси симметрии маг- нитопровода, ферромагнитный якорь выполнен в виде полого цилиндра со сквозной щелью в форме одного витка винтовой линии на его поверхности.

Недостатком данного датчика угловых перемещений являются конструктивные свойства якоря, которые не создают благоприятные возможности для наиболее простых и экономичных технологических процессов его изготовления.

Наиболее близким по технической сущности является датчик угловых перемещений, содержащий Ш-образный магнитопровод с размещенными на его стержнях обмотками, установленных с возможностью вращения якорь в виде диска со сквозной щелью, заполненной диамагнитным веществом и имеющей форму спирали Архимеда, причем ось вращения якоря параллельна оси центрального стержня магнитопровода, а торцы стержней магнитопровода параллельны плоскости якоря и центральный стержень размещен напротив щели.

Недостатком известного датчика угловых перемещений является низкая технологичность конструкции.

Цель изобретения - повышение технологичности конструкции датчика.

GN С© О 4 00

Поставленная цель достигается тем, что в датчике угловых перемещений, содержащем Ш-образный магнитопровод, дискообразный якорь, установленный с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси центрального стержня магнитопровода, и размещенные на стержнях магнитопровода обмотки, якорь выполнен в виде сплошного диска, а ось вращения якоря смещена относительно его геометрического центра.

На фиг.1 и 2 представлена конструкция датчика угловых перемещений.

Датчик угловых перемещений содержит Ш-образный магнитопровод 1, включающий центральный 2 стержень, на котором размещена первичная 3 обмотка и крайние 4 и 5 стержни, на которых размещены вторичные 6 и 7 обмотки соответственно. Первичная 3 обмотка подключена к источнику переменного тока (не показана), а вторичные 6 и 7 обмотки соединены последовательно - встречно и подключены к измерительной схеме (не показана). Ферромагнитный якорь датчика выполнен в виде сплошного диска 8, установленного перпендикулярно оси 9 вращения якоря. Профиль 10 боковой поверхности 11 диска 8 выполнен в форме окружности с геометрическим центром 13, несовпадающим с центром 12 вращения якоря. Магнитопровод 1 установлен торцевой плоскостью 14 стержней параллельно плоскости диска 8, и линия пересечения 15 плоскостей симметрии 16 и 17 магнитопровода 1 (ось центрального 2 стержня) совпадает с осью вращения 9 якоря.

Датчик угловых перемещений работает следующим образом.

/

Ю

В исходном положении диска 8 якоря (см. фиг.1) профиль 10 боковой 11 поверхности делит площади крайних 4 и 5 стержней на равные части. Поскольку площади зазоров под крайними стержнями равны, то рав- ны и магнитные потоки, создаваемые первичной 3 обмоткой в крайних 4 и 5 стержнях. Соответственно равны и ЭДС, наводимые этими потоками во вторичных 6 и 7

обмотках, а так как эти обмотки включены последовательно - встречно, то выходной сигнал датчика равен нулю. При угловом перемещении контролируемого объекта и связанного с ним сплошного дискл 8 площадь зазора под одним крайним стержнем увеличивается, а под другим уменьшается пропорционально контролируемому угловому перемещению. Это приводит к перераспределению магнитных потоков в крайних 4

и 5 стержнях и, следовательно, изменению величины ЭДС наводимой во вторичных 6 и 7 обмоткях, и появлению на выходе датчика ЭДС, по величине и фазе которой определяется величина углового перемещения контролируемого объекта.

Формула изобретения Датчик угловых перемещений содержащий Ш-образный магнитопровод, дискообразный якорь, установленный с возможностью вращения относительно оси, параллельной оси центрального стержня магнитопровода, и размещенные на стержнях магнитопровода обмотки, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения технологичности конструкции, якорь выполнен в виде сплошного диска, а ось вращения якоря смещена относительно его геометрического центра.

/6

/г

9ur.i

Вид А

/У- #

Ј ///:Ј

Ј

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение технологичности конструкции датчика угловых перемещений за счет выполнения якоря датчика в виде сплошного диска, ось вращения которого смещена относительно его геометрического центра. При вращении диска вокруг указанной оси изменяется площадь перекрытия торцев Ш-образного магнито- провода, параллельно плоскости которых установлен якорь, связываемый в процессе измерений с объектом контроля. Напряжение, возбуждаемое на дифференциально включенных вторичных обмотках датчика, размещенных на крайних стержнях магни- топровода, практически линейно изменяется с изменением углового положения якоря 2 ил.