Датчик угловой скорости вращения вала Советский патент 1978 года по МПК G01P3/48 

Изобретение относится к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано в различных отраслях промышленности для определения -скорости вращения валов механизмов и машин. Известны дискретные датчики скорости, у которых частота следования импульсов или временной интервал между импульсами есть мера скорости l. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для изм рения скорости , в котором зубчатый эле тропроводный диск проходит через зазор индуктивной головки, включенной в колебательный контур автогенератора. К недостаткам известного устройства сле дует отнести малый динамический диапазон, который определяется конечным временем за тухания колебаний и малым индексом частотной модуляции, зависящим от перепада величин активных потерь в промежутке зуб-прорезь диска ротора, низкую точность преобразования, зависящую от взаимного расположения индуктивной головки статора и зубцов диска ротора (большие погрешности эксцентр ситета, биения ротора, неплоскостности статора и ротора) и точности изготовления межзубцового расстояния у ротора. Недостатком является также папкчке промежуточных соединительных элементов с измеряемым валом (муфты, цанги, сильфонов и т. д.), что усложняет конструкцию датчика. Для повышения глубины модуляции выходного сигнала в предлагаемом датчике пазы электропроводного диска заполнены замкнутым по окружности ферромагнетиком. На фиг. 1 изображен описываемый датчик угловой скорости вращения вала в двух проекциях; на фиг. 2 - блок-схема преобразователя. Датчик содержит валик 1, отцентрированный во вращающихся опорах 2, установленных е разъемном корпусе 3. На валике 1 жестко закреплен ротор 4, выполненный из диамагнитного материала (например алюминиевый сплав АМЦ) со шлицевыми прорезями 5, которые заполнены и соединены между собой замкнутым магнитопроводом из магнитопроводящего материала (например ферроэпоксид). В корпусе 3 закреплен каркас катушки 6, Л1Лпопневной из магнитопроводящего материаласплошным магнитопроводящим материалом,

с выступами в форме сегментов 7, равномер-вызывает увеличение индуктивности обмотки,

но распопоженнымн по окружности на плос-Изменение индуктивности обмотки вызывает

кости статора, на которых помещена кндуктив-модуляцию частоты автогенератора 11 (см.

наяобмотка с выводами 8. На валике 1 пре- 2). Частотный Детектор 12 вьщеляет

дусмотрен фланец 0, выступающий за пределычастоту модуляции, пропорциональную скорсюкорпуса 3 для фрикционного соединения сти вращения контролируемого вала. Выход- контролируемым валом 10. Угловые размеры выступов с обмотками уже зубцов ротора

(приблизительно на ) таким образом, юётся на регистрационный прибор 13 (напричто в определенные моменты зубчатый экранмер частотомер). ротора полностью закрывает выступы статоf a с намотанной ва них обмоткой или полностью их открывает. Индуктивная обмотка включена в автогенераторную схему (см. фиг. 2), содержащую автогенератор 11, последовательно соединенный с частотным детектором 12 и регистрирующим прибором 13. Работа устройства осуществляется следу- юшим образом. Вращение контролируемого вала передается ротору преобразователя (например, фрикционные через фланец 9). Зубцы ротора последовательно перекрывают сегментообразные выступы статора с намотанной на них индуктивной обмоткой. Это вызывает умень шение индуктивности этой обмотки за счет появления вихревых токов в зубцах диска ротора. Прохождение пазов ротора мимо сегмен тообразных выступов статора, заполненных

ным сигналом датчика является сигнал с выхода частотного детектора 12, который подаТаким образом, показания регистрирующего прибора 13 определяют величину скорости вращения контролируемого вала. Формула изобретения Датчик угловой скорости вращения вала, содержащий зубчатый электропроводный диск и катушку индуктивности, включенную в измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью ровышения глубины модуляции выходного сигнала, пазы электропроводного диска заполнены замкнутым по окружности ферромагнетиком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Агейкин Д. И. и др Датчики контроля и регулирования, М., 1965, с. 456-483. 2.Авторское свидетельство СССР № 2О4906, кл. Q 08 С 9/04, 1967.

iO

II

а