ДАТЧИК УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01B7/30 

Изобретение относится к технике угловых измерений, а именно к средствам дистанционного измерения угла поворота. Известны датчики углового перемещения, содержащие профилированный якорь и чувствительный элемент, взаимодействующий с рабочей поверхностью якоря. Известные устройства позволяют преобразовать суммарный угол поворота якор51 в непрерывный сигнал. Однако при измерении двухкоординатных перемещений (поворотов относительно двух взаимно перпендикулярных осей координат; измерительной и вспомогательной) таким датчиком нельзя выделить компоненту поворота относительно одной (измерительной) оси координат. Предлагаемый датчик отличается тем, что рабочая поверхность якоря спрофилирована так, что в сечениях, проходящих через измерительную ось, она очерчена по окружностям, а в сечениях, проходящих через вспомогательную ось, - по закону ( где а - проекция угла между радиусом вектором любой точки поверхности и вспомогательной осью координат на плоскость, перпендикулярную к измерительной оси. Это позволяет измерять компоненты поворота относительно одной (измерительной) оси координат. На фиг. 1 изображен датчик; на фиг. 2 - якорь датчика. Предлагаемый датчик содержит магнитонроводящий якорь 1, закрепленный на контролируемом объекте, и чувствительный элемент, установленный неподвижно и выполненный в виде магнитопроводящего сердечника 2 и двух катушек 3 и 4, первая из которых является измерительной, а вторая - компенсационной. Чувствительный элемент реагирует на изменение зазора 6 между сердечником и якорем. Магнитопроводящий якорь датчика спрофилирован так (фиг. 2), что в сечении плоскостями, проходящими через измерительную ось X, его поверхность очерчена по окружности, а в сечениях, проходящих через вспомогательную ось К - по кривым, соответствующим заданному закону (а), где а - проекция угла а между радиусом вектором JR, проведенным в произвольную точку поверхности якоря, и осью У на плоскость, перпендикулярную к оси X. Датчик работает следующим образом. Магнитопроводящий якорь 1 закрепляют на контролируемом объекте так, что его условный

3

центр (точка, соответствующая центрам всс окружностей, очерчивающих якорь в плоскостях, цроходящих через измернтельцую ось л совпадает с пересечецием цодвижпок и иецодвижцой осей поворота коптролируемого объекта. Измерительцую ось X сов1еи1:ают с подБНжцой осью коцтролируемого объекта, вспомогательную Y- с неподвижной;

Чувствительный элемент закрепляют неподвижно так, что зазор 6 между рабочей поверхностью якоря 1 и ыагннтопроводом 2 находится в установленных пределах.

Измерительную 3 и компенсационную катушки чувствительного элемента включают в смежные плечи измерительного моста. Благодаря тому, что обе катушки находятся в одинаковых климатических условиях, результат измерения свободен от погрещности, вызванной влиянием внещннх условий, например от температуры;

О величине угла а судят по сигналу чувствительного элемента, например току в диа4

гонали моста, ис11ол1х-зу;1 известную зависимость:

R F (а).

Предмет изобретения

Датчик углового перемещения для измерения угла при повороте относительно двух осей координат: измерительной и всномогательной, содержащий профилированный якорь н чувствительный элемент, взаимодействующий с рабочей поверхностью якоря, отличающийся тем, что, с целью измерения компоненты поворота относптельно одной (измерительной) оси координат, рабочая поверхность якоря спрофилирована так, что в сечениях, проходящих через измерительную ось, она очерчена по окружностям, а в сечениях, проходящих через вспомогательную ось, - по закону R F(a}, где ее - проекция угла между радиусом вектором любой точки поверхности и всиомогательной осью координат на плоскость, перпендикулярную измерительной оси.

-ff)

Фиг. 2