Устройство для измерения угла поворота вала Советский патент 1978 года по МПК G01B7/30 

Для повышения термостабильности в предлагаемом устройстве датчик снабжен идентичным дополнительным магниторезистором, расположенньм в зазоре магнитопровода рядом с основньом магниторезистором и одинаково с ним ориентированным, усилитель выполнен в виде операционного усилителя с цепью обратной связи, состоящей из двух последовательно соединенных резисторовi точка соединения резисторов подключена к одному из крайних выводов дополнительного магниторезистора, другой крайний вывод которого соединен с общей шviнoй. Такое выполнение устройства позволяет значительно уменьшить температурную погрешность (примерно до 0,5%, вместо 2% в известном устройстве). Благодаря этому существенно повышается точность устройства для измерения угла поворота. На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 конструкция магнитореаистивного датчика угла. Устройство для измерения угла поворота вала содержит магниторезистивный датчик 1 угла, в зазоре маг нитопровода которого размаиен на подложке магниторезистор 2 и дополнительный магииторезистор 3, Средняя точка магииторезистора 2 через масштабный рези тор 4 ( R.J ) подключена на вход операционного усилителя 5. Операционный усилитель 5 охвачен цепью отрицательной обратной связи, состоящей из последователхэио соединенных резисторов б ( Rg ) и 7 ( Rj ) . К точке соед11нения резисторов 6 и 7 подключен один из крайних выводов магниторезистора 3 , ( р4 другой крайний вывод которого соединенс общей шиной. Резистор 7 и магкиторезистор 3 образуют делитель н пряжения. Выход усилителя 5 является выходом устройства. При повороте якоря магниторезистив ного датчика изменяекся сопротивление плеч осиовного магниторезистора, т.е участков между крайними выводами и средней точкой, в то время как общее сопротивление мезкду крайними точками как основного, так и дополнительного магниторезисторов постоянно и от угло вого положения якоря не зависит.- Поскольку дополнительный магниторезистор включен в схему своими крайними выво дами, его сопротивление зависит толь ко от температуры и не зависит от угла псворота. Таким образом, при повороте якоря датчика на входе усилителя появляетс сигнал , а на выходе его - сигнал .UBSIX коэффициент пере дачи усилителя. При воздействии температуры изменяется сопротивление магниторезистора 2, что приводит к изменению напря ния на входе усилителя 5. Одновренно по тому же закону изменяется величина сопротивления магниторезиора 3. Учитывая, что передаточная функя К (р ) операционного усилителя с статочно большим коэффициентом перечи и с глубокой отрицательной обтной связью описывается соотношением где 2n(p)HZ2(P) соответственно педансы на входе и в цепи обратной язи операционного усилителя, а таке, учитывая, что все злементы схе(фиг. 1) - чисто активные, полуаем : / Подставляя (2) в (3), находим. Ч «-4 Поскольку козффицивнт передачи усилителя, охваченного обратной связью зависит от сопротивления магниторезистора 3 (Т) , то, подбирая соответствующим образом соотношения резисторов R -т, можно обеспечить незначительную зависимость выходного напряжения устройства от температуры. Формула изобретения Устройство для измерения угла поворота вала, содержсццее усилитель и датчик, выполненный в виде магниторезистора со средней точкой и расположенный в зазсре магнитопровода, один крайних выводов магниторезистора подключен к общей шине, средняя точка магниторезистора подсоединена ко входу усилителя, а выход усилителя является выходом устройства, отличающийся тем, что, с Целью повышения термостабильности датчик снабжен идентичным дополнительным магниторезистором, расположенным в зазоре магнитопровода рядом с основным магниторезистором и одинаково с ним ориентированным, усилитель выполнен в виде операционного усилителя с цепью обратной связи, состоящей из двух последовательно соединенных резисторов, точка соединения резисторов подключена к одному из крайних выводов дополнительного магниторезистора, другой крайний вывод которого соединен с общей шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР 488056, кл. а 01 В 7/30, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР 456136, кл. G 01 В 7/30, 1973.

S-U.orke und P.Hini reWptatteKpolettliowelr.ein konlakiJoa flanfief fa e Widflrbtatfd Siewetfb-Zeilschrtfl 47, 1973 c. 491-498.