Двухканальный трансформаторный датчик угловых перемещений Советский патент 1979 года по МПК G01B7/30 H03M1/24 

(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ равны между собой. Между дисками 6 и 7 размещена кольцевая измерительная обмотка 11 точного отсчета. С двух сторон от дисков размещены кольцевые спиральные встречно включенные обмотки 12 и 13 грубого отсчета из упругого материала, у оснований корпуса 1 установлены кольцевые обмотки возбуждения 14 и 15, включенные встречно. Одни концы обмоток 12 и 13 укреплены на валу 8, а другие - на корпусе 1. Работа датчика осуществляется следующим образом. При повороте вала 8 по часовой стрелке зубцы дисков 6 и 9 начинают перекрываться больше, а зубцы дисков 7 и 10 меньще. В результате этого часть магнитного потока от обмотки 14 идет по диску 9, сцепляясь с об.моткой 11. На выходе обмотки И появляется ЭДС, фаза которой определяется потоком от обмотки 14. В дальнейще.м при повороте оси 8 зубцы диска 6 полностью перекрывают зубцы диска 9, а зубцы 7 занимают положение напротив пазов диска 10. В результате этого основная часть потока от обмотки 14 замыкается по диску 9 и потокосцепление обмотки 14 с обмоткой 11 достигает максимума. Достигает макси.мума и ЭДС, индуктируемая в обмотке точного отсчета 11. В это же время скручивание обмотки 12 и раскручивание секции 13 непрерывно увеличивает неравенство их чисел витков, в соответствии с чем на выходе канала грубого отсчета ЭДС имеет линейно возрастающий характер. Таким образом при повороте вала 8 на угол, равный половине центрального угла зубца, ЭДС на выходе канала грубого отсчета имеет линейно увеличивающийся характер, а ЭДС на вьЕходе обмотки точного отсчета 11 достигает максимума. При последующем повороте вала 8 площадь перекрытия между зубцами дисков 6 и 9 начинает уменьщаться, а площадь перекрытия между зубцами дисков 7 и 10 увеличиваться. Это приводит к уменьщению части потока от обмотки 14, замыкающейся по диску 7, и к увеличению части этого потока, замыкающегося по диску 10. ЭДС на выходе обмотки точного отсчета 11 начинает уменьщаться, достигнув нуля при повороте вала на угол, равный центральному углу зубца. В этом положении потоки, замыкающиеся слева и справа от обмотки 11, равны друг другу. При последующем повороте вала 8 площадь перекрытия зубцов дисков 6 и 9 меньще площади перекрытия зубцов дисков 7 и диска 10. Это приводит к тому, что часть потока от обмотки 15 замыкается через диск 10, сцепляясь с обмоткой 11. В соответствии с этим на выходе обмотки точного отсчета 11 появляется ЭДС, фаза которой изменяется на 180°. Эта ЭДС достигает максимума при повороте вала 8 на 1,5 центральных угла зубца. В это же время ЭДС на выходе обмотки грубого отсчета увеличивается линейно, а ее фаза определяется потоком от обмотки 15/ При повороте вала 8 от среднего положения против часовой стрелки фазы ЭДС на выходе обмоток грубого и точного отсчетов изменяются на 180° по отнощению к ЭДС, индуктируемым в обмотках при повороте вала 8 от среднего положения по часовой стрелке. Суммарная проводимость на пути магнитного потока возбуждения остается постоянной, что повыщает точность датчика. Кроме того, наличие обмотки точного отсчета также повышает точность датчика положений. Формула изобретения Двухканальный трансформаторный датчик угловых перемещений, содержащий корпус и крыщки из магнитомягкого материала, встречно включенные кольцевые обмотки возбуждения переменного тока, во внутреннем отверстии которых размещен магнитопроводящий вал, установленный на подшипниках в крыщках, две кольцевые встречно включенные спиральные обмотки грубого отсчета из упругого материала, один конец которых укреплен на валу, а другой - на корпусе, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности датчика, он снабжен двумя магнито проводящими зубчатыми дисками статора, установленны.ми в корпусе, и двумя магнитопроводящими зубчатыми дисками ротора, установленными на валу со смещением на зубцовое деление друг относительно друга а между размещенными коаксиально парами дисков статора и ротора дополнительно установлена кольцевая обмотка точного отсчета. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Зарипов М. Ф. Преобразователи с оаспределенными параметрами, М., «Э ергия, 1969, стр. 63. 2.Зарипов М. Ф. Преобразователи с ра-спределенными параметрами. М., «Энергия, 1969, стр. 114.

12 3

10 i3

/

7