Магнитоупругий датчик крутящего момента Советский патент 1975 года по МПК G01L3/10 

1

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано, например, в станках с адаптивным управлением.

Известен магнитоупругий датчик крутящего момента, содержащий электромагнит- ную систему, охватывающую участок вала и выполненную в виде магнитопроводов с намагничивающими и измерительными катушками.

Однако в известном датчике выходной сигнал зависит от углового положения неравномерно намагниченного вала относительно полюсов электромагнитной системы и проявляется в пульсациях, что значительно снижает точность измерения крутящего момента на валу.

Цель изобретения - повышение точности измерения крутящего момента за счет снижения уровня пульсаций выходного сигнала датчика.

Для этого в предлагаемом устройстве электромагнитная система выполнена в виде установленных в общем корпусе равномерно по oKpyiKHOCTH отдельных секций, каждая из которых состоит из V -образ- I

ного магнитопровода с тремя полюсными выступами, обращенными к валу, на одном из которых расположенном в вер .иине магнитопровода, установлена намагничивают; катушка, а на других, расположеннных ш одной образующей вала, - измерительные катущки, при этом число секций и pa3Mfры магнитопровода выбраны так, что оГЗес; печивается перекрытие участков вали, их-ватываемых соседними секциями в плоскисти намагничивающих полюсов.

На фиг. 1 изображен предлагаемый пп i чик, поперечный разрез; на фиг. 2 - развертка датчика по поверхности полк)с-ных выступов.

Магнитопровод 1 каждой секции име1;-1 три полюсных выступа 2, 3 и 4, обращен ных к контролируемому валу. Зазор между поверхностью полюсных вые i упои рлнеи О,3-О,8 мм в зависимости от гочичс:ти изготовления узла. Полюсные выступы .4 и 4 расположены на одной об)1азук)1инй нала и на них устсшовлены измерительные K,тушки 5 и 6. Полкюный высч-уи 2 пчстош от пoлюc ПэIx выступов 3 н 4 на одинакоBOM расстоянии, причем угол между линиями, соединяющими выступ 2 с выступами 3 и 4 одной и той же секции, составляет примерно 90°. На полюсные выступы 2 устанавливают катушки 7 возбуждения (намагничивающие). Намагничивающие катушки всех секций соединены между собой последовательно или параллельно, в зависимости- от источника питания переменного тока. Все измерительные катущки 5 соединены между собой согласно последовательно в одну группу. В другую группу согласно последовательно соединены все катушки 6. Каждая группа катушек подключена к схеме сравнения напряжений. Магнитопроводы 1 закреплены в корпусе 8 из немагнитного материала с помощью планок 9. Угол Of между полюсом намагничивания и измерите;пьными полюсами этой же секции больше угла и между соседними секциями.

При подаче напряжения на схему магнитный поток, создаваемый катушкой намагничивания 7, разделяется на два потока Ф и Ф2, каждый из которых наводит в измерительных катушках 5 и 6 э.д.с. При отсутствии на валу крутящего момента с помощью измерительной схемы устанавливается нулевой выходной сигнал. Нагружение вала крутящим моментом приводит к изменению магнитного сопротивления его поверхности в направлении сжатых It растянутых волокон, вследствие чего

изменяпются величины магнитных потоков 1 2- Р этом изменяются э.д.с., наводимые Б ipynnax измерительных катушек 5 и 6, ив измерительной схеме появляется выходной сигнал, зависящий от величины приложенного к валу крутящего момента.

Предмет

зобретения

Магнитоупругий датчик крутящего момента, содержащий электромагнитную систему, охватывающую участок вала и выполненную в виде магнитопроводов с намагничивающими и измерительными катушками,

отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения крутящего момента за счет снижения уровня пульсаций выходного сигнала, электромагнитная система выполнена в виде установленных

в общем корпусе равномерно по окружности отдельных секций, каждая из которых состоит из V -образного магнитопровода с тремя полюсными выступами, обращенными к валу, на одном из которых, расположенном в вершине магнитопровода, установлена Намагничивающая катушка, а на двух других, р;1сположеиных на одной образующей вала, - измерительные катушки, при этом число секций и размеры магнитогфовода

выбраны так, что обеспечивается перекррлтие участков вала, охватываемых соседними секциями в плоскости намагничивающих полюсов. Фиг. 1

Of %УВ

W. 2