Устройство для измерения угловых перемещений Советский патент 1978 года по МПК G01B7/30 H03M1/60 

ка в магнитном ноле, что позволяет нснользовать в качестве частотного нреобразователя самогенерирующей квантовый датчик и тем самым повысить онеративность измерения угловых неремещеннй, сохранив ввхсокую точность измерения, присущую ирототииу. iria чертеже представлена схема устройства. Внутри корпуса 1, являющегося одновременно магнитным экраном, располол ены неподвижная часть 2 магнитной системы, жестко соединенная с корпусом, и подвнл ная часть 6 магпнтпой системы, жестко соединенная с входным валом 4 устройства, задающим угловое неремещение а. С неподвижной частью 2 магнитной системы жестко соединен корпус редуктора 5, входной вал 6 которого соединен с входным валом 4 устройства, а выходной вал 7 - с квантовым са.могеиерпрующим датчиком 8. В исходном положении устройства подвижная 3 и пеподвижная 2 части магнитной системы взаимно ориентированы так, что нпдукцня суммарного магнитного поля, создаваемого магнитной системой за счет нротекания но ее обмоткам постоянного тока, пмеет некоторое начальное значение. При этом квантовый датчик 8 занимает такое положение, что его геометрическая ось образует оптимальный угол (около 45°) с наиравленпем вектора индукции, чем обеспечивается наилучщее качество сигнала на выходе датчика. При повороте входного вала устройства на некоторый угол изменяется взаимное положение подвилсной 3 и неподвижной 2 частей магнитной системы, в результате чего меняются величина и направление вектора суммарной индукции в зоне датчика, приращения которых функционально связаны с углом поворота входного вала 4. Угловое пололсенпе вектора индукции изменяется на величину а. В частном случае, например прн равенстве индукций, создаваемых подвил ;ной и неподвпл ной частями магннтной системы (а этот случай наиболее благоприятен с точки зрения угловой чувствительности устройства) коэффициент пропорциональности К -. При коэффициенте редукции редуктора 5, численно равном К, геометрическая ось датчика 8 изменяет свое угловое положение на угол /Са, ноэтому угол меледу нею и вектором суммарной индукции магнитного ноля сохраняется пеизменным. В результате новорота входного вала модуль вектора индукции в зоне квантового датчика иолучает прпращеиие. Это приводит к соответствующему приращению частоты на выходе квантового датчика 8. Сохранение неизменной ориентации датчика в суммарном магнитном иоле исключает погрешность измерения, связанную с ориентационными сдвигами частоты выходного сигнала, поэтому приращение частоты связано функциональной зависимостью лищь с угловым перемещением входиого вала. Вместе с тем использование в качестве частотного преобразователя магнитной индукции квантового са.могенерирующего датчика иозволяет новысить онеративность нреобразования угловых неремещений за счет исключения затрат времени на поляризацию рабочего вещества или перестройку преобразователя на поддиапазоны угловых перемещений. Это сохраняет работоспособность и точность прототипа. Формула изобретения Устройство для измерения угловых перемещений, содержащее входной вал, корпус, магнитную систему, состоящую из неподвижной части, жестко соединенной с корнусом, и нодвилсной части, л естко соединенной с валом, и частотный преобразователь индукции магнитного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения оперативности измерения, оно снабжено редуктором, входной вал которого жестко соединен с входным валом устройства, корпус жестко соединен с неподвижной частью магнитной системы, выходной вал -- с частотным нреобразователем, а частотный преобразователь выполнен в виде квантового самогеперирующего датчика. Источники ииформации, принятые во внимание ири экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №197295, кл. G 08С 9/04, 1965. 2.Кудрявцев В. Б. н др. Прецизионные частотные преобразователи автоматизированных систем контроля и унравления. М., «Энергия, 1974, с. 110, 111. 3.Авторское свидетельство СССР №223623, кл. G 08С 9/00, 1967.

S