Индукционный датчик скорости Советский патент 1976 года по МПК G01P3/52 

1

Изобретение относится к области измерения и контроля параметров движения и может быть использовано для измерения линейных скоростей в условиях воздействия на магнитную систему различных дестабилизирующих факторов.

Известные датчики линейных скоростей, содержащие магнитопроводы, источники м.д. с. и измерительные обмотки, чувствительны к изменению параметров магнитной системы под влиянием дестабилизирующих факторов, таких как темнература, внешние магнитные ноля, старение материалов и т. д.

Цель изобретения - повышение точности измерения скорости.

Поставленная цель достигается тем, что в датчик дополнительно введены компенсирующая обмотка, расположенная на среднем стержне магнитопровода, постоянный магнит, жестко связанный с каркасом, два цилиндрических магиитопровода с обмотками, установленных на неподвижном основании, и аналоговое устройство, вырабатывающее сигнал отклонения интеграла скорости за время перемещения дополнительного магнита между цилиндрическими магнитопроводами от номинального значения, входы которого подключены к измерительной обмотке и к обмоткам, расположенным на цилнндрических магнитопроводах, а выход его подключен к компенсирующей обмотке.

На входы аналового устройства поступают сигнал, пропорциональный скорости, и импульсы от дополнительного импульсного датчика скорости с двумя разнесенными магнитопроводами. В результате интегрирования сигнала скорости в течение времени между импульсами от датчика скорости вырабатывается сигнал, определяемый только параметрами магнитной системы. Сравнение этого сигнала с опорным напряжением дает возможность выявить отклонения от влияния дестабилизирующих факторов и скомпенсировать их, повысив

таким образом точность измерений.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого датчика; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.

Датчик состоит из магнитопровода 1с источниками М. д. с. в виде, например, постоянных магнитов, компенсирующей обмотки 2 и каркаса с измерительной обмоткой 3, подключенной к входу аналогового решающего устройства 4 и кинематически связанного с исследуемым объектом.

На каркасе дополнительно установлен постоянный магнит 5, играющий роль ротора импульсного датчика. Статоры представляют собой цилиндрически магиитопроводы 6 и 7 с

катун1ками, установленные на неподвижном

основании. Катушки подключены к формирователю 8, соединенному с интегратором 9. На выходе интегратора включено аналоговое запоминающее устройство 10, выход которого подключен к одному из входов сравнивающего устройства 11. На второй вход сравнивающего устройства подано опорное напряжение. Выход схемы сравнения соединен с входом усилителя мощности 12, нагрузкой которого является компенсирующая обмотка 2. Выход форлмирователя 8 соединен также с входом формирователя сброса 13, выход которого подключен к блоку задержки 14 и к запоминающему устройству Ю. Выход блока задержки подключен к второму входу интегратора 9. Измерительная обмотка подключена к входу усилителя 15, выход которого также связан с интегратором.

Датчик работает следующим образом.

При перемещении каркаса с измерительной обмотки сигнал скорости t/з (см. фиг. 2) поступает на усилитель, где происходит его усиление до величины U, после чего он поступает на интегратор. Время интегрирования задается импульсными датчиками, при прохождении мимо которых постоянного магнита вырабатываются импульсные сигналы f/s и Us. Из этих сигналов формирователь вырабатывает импульс, длительность которого определяется скоростью и расстоянием между магнитопроводами. Интегратор интегрирует сигнал скорости f/5 в течение этого импульса и выдает сигнал t/G, равный

и, -- fu,dt.

ti

Этот сигнал поступает на аналоговое запоминающее устройство, время включения которого определяется передним фронтом сигнала формирователя сброса. Сравнивающее устройство определяет отклонение напряжения с запоминающего устройства от эталонного напряжения t/эт и отклонение это после усиления выдает сигнал t/ia в компенсирующую обмотку.

Если при постоянной скорости движения каркаса происходит изменение магнитного потока системы под влиянием дестабилизирующих факторов, изменится величина амплитуды сигнала скорости f/s, а следовательно и сигнала L/e на выходе интегратора. Сравнивающее устройство выдает сигнал на усилитель мощности, изменяется напряжение на компенсирующей обмотке, и магнитный поток принимает свое первоначальное значение.

Формула изобретения

Индукционный датчик скорости, содержащий Ё-образный магнитопровод, источник м.д.с. и каркас с измерительной обмоткой, связанный с объектом движения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем компенсации дестабилизирующих факторов, в него дополнительно введены компенсирующая обмотка, расположенная на среднем стержне магнитопровода, постоянный магнит, жестко связанный с каркасом, два цилиндрических магнитопровода с обмотками, установленных на неподвижном основании, и аналоговое решающее устройство, вырабатывающее сигнал отклонения интеграла скорости за время перемещения дополнительного магнита между цилиндрическими магнитопроводами от номинального значения, входы которого подключены к измерительной обмотке и к обмоткам, расположенным на цилиндрических магнитопроводах, а

выход его подключен к компенсирующей обмотке.

xxxxx///xx//xxx///x/x/x/x////x// x///xxx//xxI

Ы

s

Т

.1

Us Us U,o tJ, ,i

s. n

Л