Функциональный преобразователь скорости Советский патент 1976 года по МПК G01P3/52 

11

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известны датчики скорости поступательного движения, содержащие магнитопровод, выполненный в виде рамки, разделенной на две части постоянным зазором, измерительные обмотки и постоянный магнит.

Однако такие датчики воспроизводят только линейную зависимость выходной ЭДС от скорости, что ограничивает область их применения в устройствах счетно-решающей техники.

Целью изобретения является обеспечение нелинейной зависимости.

Это достигается выполнением магнитопро вода с поперечными зазорами в основаниях, в которые встроены элементы Холла, включенные последовательно и согласно.

На чертеже изображен функциональный преобразователь скорости,

Он состоит из ферромагнитных магнитопроводов 1 It 2 с короткозамкнутыми обмотками 3 и 4, обхватываюшИлМИ основания магнитопроводов. Подвижная часть магнитопровода выполнена в виде постоянного маг-

нита 5, обращенного полюсами к разрезным сторонам магнитопровода, Магнитопровод жестко закреплен к плате 6 из немагнит,ного материала. Плату прикрепляк т к од:ному из объектов, относительную скорость, ;которого надо измерить, а магнит- к /другому. В зазоры основания магнитопроводов 1 и 2 установлены элементт,г Холла 7 и 8, включенные в .цепь короткозамкнутых обмо Ток 3 и 4. Выходные клеммы элементов Холла-включены между собой последовательно и согласно. Соотношение площадей частей магнитопроводов, перекрываемьЕХ j(i jiioсами магнита, изменяется линейно. ; При движении магнита 5 вдоль магпитопроводов 1 и 2 со скоростью и будет наводиться ЭДС за счет изменения потокосцепления потока, созданного магнитом, с витками измерения во времени. ЭДС, наводаимая в измерительных обмотках, соответственно равна:

- dfia а)ггс1Ф1с

i--di ат-

ci u fid$ia

2 dtdiгде и Ч4 - абсолютные значения гЦ av wvuv iiiDic папсппи ,,токосцепления соответствующих магнитных потоков и с измерительными обмоткамиШп. В общем случае по закону Ома для магнитной цепи магнитный поток определяется: (i .(.2) (3) . где FM - магнитное напряжение, Создан- Ю нов магнитом, (J.. - магнитная проводимость на пути составляющих потока 1 - (4) i-% ff ; рде & - суммарная величина воздушного зазора;20 JU - магнитная проницаемость; Sg площадь воздушного зазора на пути потока. Следовательно, . ф. . °s.( ° о Учитывая, что площади зазоров между магнитом и магнитопроводами, зависят от координаты магнита, то потоки Ф|ц и Ф-д30 с учетом (5) будут Ф r. (е) « . В свою очередь ,.. L е- ( 5 уЛм -л j в С Sjf b f , , ,, где Х| , X - максимальная и текущая координаты подвижного, магнита с началом координат в центре магнитопровода; Ь-1 -Максимальная: площадь воздущного зазора;«п b - ширина магнитопровода; f - длина магнитопровода; Подставляя (8) и (9) в (6) и (7), получим абсгипотные значения потоков Ф и Фга : ../..Р . Хм-Х. -f;( Мее

w - 7

786 t - , -- f„ . 2а м )- .2а - (-11) L г / , X (1 I) f ,бозначим через Ф.J и Ф относительные значения потоков Ф, и Ф -2« ф --UiL j}12) п -bf ф it а . ifo . / , . V Следовательно, Ф-, 1 - (14) Ф ц- к„Х (15) -- рде К. К , - - . м Подставляя (10) и (11) в (1) и (2),получим: j. о --г , J hf . lo ( - лм ) - i/, 2tf 37 -, ® /«о f1(J г 2 -f,.| bf-u; (t7; а :-.Г . -;г hP i 1 « гдеК -К. Токи в короткозамкнутых витках 1 и созданные ими потоки Ф , пронизывающие ха элементы Холла, пропорциональны скорости движвн м У. контролируемого объекта, .Таким образом, относительное значение Ф : (е1-02) д у. F.|i . , | кэ ««««сР сопротивление коротозамкнутых витков; G магнитное сопротивление на ути потока Ф х Р кз й (i9) где Е. K.(T(20) Подставляя (20) в ((19), получим кз М (аЛ ЗR

В выражениях (18) - (21) К, К и

К - коэффициенты пропорциональности. 5

Изменение суммарного потока, который гфонизывает каждый элемент Холла, вызывает в каждом из них ЭДС:

е, - (Ф, + Ф ) К-Ц,(22)

%1X о

4 2

Выходное ЭДС определится из суммы

е и е

е,- Сд, 2X5 (24)

Ф о р м у л а и 3 .) б j.i . I II .

Функциональный иреобразонятс-ль ск рч;ти, содержащий неподвижный маг-иит Ирои; p/i

в виде плоской рамки, разделонной на части зазором, постоянный магнит и измерительные обмотки у основания магнитопрогкша. отличающийся тем, что, с целью получения нелинейной квадратичиоГ :мвисимости, магнитопровод снабжен двумя элементами Холла, расположенными в нынолненных в основании дополнительных зазорах, при этом входы элементов Холла нолключены в цепь коротко-замкнутых измерительных

обмоток, а выходы соединены последовательо и согласно между co6oii.

V