МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛА Советский патент 1973 года по МПК G01B7/28 G01B7/14 

1

Изобретение относится к области контроля зубчатых передач.

Известен магнитомодулящионный датчик угла для устройств диагностики износа зубчатых колес, например силовых редукторов, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде магнитопровода с окнами для обмоток переменного тока, включенных в индуктивный мост, и обмоток смещения; наконечники для внешнего бесконтактного управления; формирующий каскад, включающий в себя операционный усилитель и усилитель мощности, и источник переменного тока повышенной частогы. Однако указанный датчик не может быть использован для контроля зубчатых передач.

Цель изобретения - получение аналогового сигнала, характеризующего степень износа зубчатых колес. Это достигается тем, что магнитопровод выполнен в виде двух симметричных соединенных перемычкой половин, в каждой из которых выполнено по два окна и два наконечника; в воздушный зазор между наконечниками первой половины магнитопровода введен юстировочный шунт. Воздушный зазор между наконечниками второй половины магнитопровода предназначен для размещения в нем зуба контролируемого колеса и на этих наконечниках размещены обмотки внешнего намагничивания. Обмотки переменного тока обеих половин магнитопровода попарно включены в противоположные плечи моста, одна из диагоналей которого подключена к источнику, а другая к входу формирующего каскада.

Наконечники второй половины магнитопровода снабжены дополнительной обмоткой обратной связи, подключенной к выходу усилителя мощности согласия с обмоткой внешнего намагничивания, что обеспечивает получение

релейного фронта выходного сигнала.

Такое устройство дает возможность производить бесконтактную проверку силовых зубчатых колес в реальных условиях эксплуатации.

На фиг. 1 и 2 изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит чувствительный элемент /, магнитопровод которого состоит из двух симметричных половин, объединенных

узким сечением. Каждая из половин имеет две пары стержней 2 и 3 и пару внешних «аконечников 4 -я 5. Последние у одной половины магнитопровода замкнуты через регулируемый воздушный зазор юстировоч«ым шунтом 6,

предназначенным для балансировки устройства, а у второй замкнуты через воздушный зазор зубом испытуемой шестерни.

На каждой паре стержней находятся две обмотки 7 и S переменного тока 7 и смещения

8 соответствено, а на внешних наконечниках

Btopofi половины магнитопровода - обмотки 9 к 10 внешнего намагничивания и обратной связи. Обмотки переменного тока соединяются в индуктивный мост, где два противоположных ллеча моста-обмотки переменного тока первой половины магнитопровода, а два других противоположных плеча - обмотки переменного тока второй половины магнитопровода. При этом одна диагональ моста 11 подключена к источнику 12 питания переменного тока повышенной частоты, а вторая диагональ 13 соединена с формирующим каскадом 14, состоящим из операционного усилителя 15 и усилителя 16 мощности, выход которого подключен к обмотке 10, включенной согласно с обмоткой 9 внешнего намагничивания.

При положении зуба испытуемого колеса против внешних наконечников второй половины магнитопровода на выходе устройства появляется сигнал. Угловое положение фронта сигнала связано с положением и состоянием профиля зуба и в случае износа профиля зуба изменяется. Сигнал на выходе индуктивного моста возникает вследствие уменьшения индуктивного сопротивления двух противоположных плеч, представленных обмотками переменного тока второй половины магнитопровода, что происходит из-за насыщения сечений стержней, на которых нанесены эти обмотки, постоянным магнитным потоком, создаваемым током в цепи внешнего намагничивания. Для выбора минимального остаточного напряжения моста предусмотрены обмогки смещения и юстировочный шунт. Сигнал с индуктивного моста поступает на операционный усилитель и далее на усилитель мощности, который формирует сигнал обратной связи, включенной в фазе с сигналом внешнего намагничивания, что позволяет получить релейный фронт сигнала на выходе устройства.

4 Предмет изобретения

1. Магнитомодуляционный датчик угла для устройств диагностики износа зубчатых колес, например силовых редукторов, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде магнитопровода с окнами для обмоток переменного тока, включенных в индуктивный мост, и обмоток смещения; наконечники для

внешнего бесконтактного управления; формирующий каскад, включающий в себя операционный усилитель и усилитель мощности, и источник переменного тока повышенной частоты, отличающийся тем, что, с целью получения аналогового сигнала, характеризующего степень износа зубьев колес, магнитоправод выполнен в виде двух симметричных соединенных перемычкой половин, в каждой из которых выполнено по два окна и два наконечника; в воздушный зазор между наконечниками первой половины магнитапровода введен юстировочный шунт, воздушный зазор между наконечниками второй половины магнитопровода предназначен для размещения в нем зуба контролируемого колеса и на этих наконечниках размещены обмотки внешнего намагничивания, обмотки переменного тока обеих половин магнитопровода попарно включены в противоположные плечи моста, одна из

диагоналей которого подключена к источнику, а другая - к входу формирующего каскада.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с целью получения релейного фронта выходного сигнала, наконечники второй половины магнитопровода снабжены дополнительной обмоткой обратной связи, подключенной к выходу усилителя мощности согласно с обмоткой внешнего намагничивания.