Угловой датчик положения Советский патент 1979 года по МПК G01B7/24 

1

Изобретение относится к области приборостроения, в частности для электрических измерений угла поворота вращающихся тел, а также может быть использовано в качестве датчика обратной связи в следящих системах.

Известны преобразователи перемещения на постоянном токе индуктивного типа 1.

Недостатком их является существенная нелинейность выходной характеристики.

Известен также датчик с распределительными параметрами, содержащий систему возбуждения, преимущественно магнитопровод с обмотками возбуждения, ферромагнитный сердечник и датчик Холла 2.

Недостатком его является недостаточная линейность выходной характеристики углового датчика положения.

Целью изобретения является увеличение линейности выходной характеристики.

Эта цель достигается тем, что система возбуледения выполнена в виде кольцевого магнитопровода с двумя встречно включенными обмотками возбуждения, а датчик Холла укреплен на ферромагнитном сердечнике со стороны, обращенной к обмоткам.

На чертеже представлена схема углового датчика положения.

Угловой датчик положения содержит систему возбуждения, магнитопровод с обмотками 1 и 2 возбуждения, датчик Холла 3, который укреплен на ферромагнитном сердечнике 4 со стороны, обращенной к системе возбуждения.

Работа датчика положения заключается в следующем. Если ферромагнитный сердечник будет

находиться в положении, когда он перемыкает северный и южный полюсы магнитной системы, то весь магнитный поток магнитной системы будет идти через него, а следовательно, и через датчик Холла, при этом

ЭДС Холла будет максимальна. Если ферромагнитный сердечник будет находиться в положении, перпендикулярном первому положению, то магнитные потоки системы возбуждения будут компенсироваться в

ферромагнитном сердечнике, и ЭДС Холла равна нулю. В промежуточных положениях между этими двумя крайними ферромагнитного сердечника ЭДС Холла будет пропорциональна углу поворота ферромагнитного сердечника или магнитной системы, в зависимости от того, что имеет степень свободы.

Линейность выходной характеристики датчика увеличивается за счет того, что

магнитное сопротнвление стали магнитопровода остается постоянным, так как при перемещении сердечника или магнитной системы магнитное сопротивление магнитопровода перераспределяется -между ветвями магнитопровода.

Формула изобретения

Угловой датчик положения, содержащий систему возбуждения, ферромагнитный сердечник и датчик Холла, отличающийся тем, что, с целью линеаризации выходной характеристики, система возбуждения выполнена в виде кольцевого магнитопровода с двумя встречно включенными обмотками возбуждения, а датчик Холла укреплен на ферромагнитном сердечнике со стороны, обращенной к обмоткам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Агейкин Д. И. Датчики системы автоматического контроля и регулирования. М.,

Мащгиз, 1959, с. 32.

2.Заринов М. Ф. Преобразователи с распределенными параметрами. М., «Энергия, 1969, с. 118.