(54) ЭЛЕКТРОМАГНетнУЙ ДАТЧИК
Изобретение относится к электрическим измерениям неэпектрических величин может быть использовано в устройствах бесконтактной синхронизации различных гфоцессов сугловым положением вращаю щегося элемента или для контроля и регулирования различных .устройств, е которых необходимо точно и стабильно обнаруживать одно или несколько положений движущегося элемента или воздействовать на него (прикладывать момент); натфимер, в бесконтактных системах зажигания и газораспределения двигателей внутреннего сгорания, в бесконтактных электродвигателях постоянного тока, в различных навигационных приборах и dac1«мах управления, на испытательных стен дах и т.п.. Известны электромагнитные датчики, содержащие цилиндрический (прямоугольвый) гкх гоянный магнит, намагниченный вдоль оси пилинцра, катушку индукти&ностн, устанавливаемую на магнитопровол из магнитного материала с зазором l. Недостатком известных устройств является низкая чувствительность. Наиболее близок к предлагаемому электромагнитный датчик, содержащий постоянный магнит, два основных и один дополнительный полюсные наконечники и катушку, расположенные на индукторе, а также основной якорь,. расположенный на роторе |2 . У этого датчика большое выходное сопротивление и высокий уровень щумов. что сказывается на его чувствительности. Цель изобретения - повышение чувствительнос-га датчика. Эта цель достигается тем, что в электромагнитный датчшс, содержащий постоянный магнит, два основных и один дополнительный полюсные наконечники и катушку, расположенные на индукторе, а также основной якорь из магни1омягкого материала, расположенный на роторе из немагнитного , дополнительно введены дополнительный якорь, закрепленный на наружной поверхности немагнитного ротора, и
катушка, намотанная на дополнительный полюсной наконечник, расположенный в сер&оине постоянного магнита, изолированный от основных полюсных наконечяиков немагнитными проклаоками. При этрм конец дополнительного полюсного Наконечника выполнен в вице двух пересекающихся лент, а дополнительный 5жорь выполнен в виде кольца, расположенного в плоскости, перпендикулярной оси вра1аёшя ротора. При этом угол между основным и дополнительным якорями равен углу между ленточными концами дополнительного полюсного наконечника.
На фиг. 1-5 изображен общий вид
электромагнитного датчика.
Электромагнитный датчик содержит постоянный магнит 1, основные полюсные наконечники 2, дополнительный по.люсный наконечник 3, катушку 4, немагнитн1.10 прокладки 5 и б, установленные между средним и край1шми полюсными наконечниками, якорь 7 из магнитомягкого материала, укрепленный на немагнитном роторе 8.
Работает датчик следующим образом. При вращении немагнитного ротора 8 в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой, в момент нахождения якоря 7 под правой немагнит ой прокладкой 5 увели чится прово димость цепи между средним и щэавым (южным) полюсными маконечниками магнита, а следовательно, увеличится магнитный поток в этой цепи; Б момент нахождения якоря под левой нег4агнитной прокладкой б увеличится проводимость магнитной цепи между средним и левым (северным) полюсными наконечниками магнита, а следовательно, увелнчится магнитный поток в этой цепи, но это. ув еличение магнитного потока в среднем полюсном наконечнике будет противоположным предыдущему. Измёнеюте магнитного потока Фх в феднем полюсном наконечнике и импульсы наведё нной в катушке ЭДС Е показаны на фиг, 2.
В случае выполпогшя одной из пластин якоря в виде кольца, размещенного на нв(руЖ1юй поверхности ротора в плоскости перпендикулярной его оси вращения, и поключетя катушки к источнику постоянног тока (см. фиг, 3) viarHHTHbifi поток через один из основньпс полюсных найонечяЯЕОв будет уменьшаться, а через другой уйбяичиваться. При этбм на якорную пластину, а следовательно, и на ротор действует сюю (момент).
739443
Для совмещения режимов генератора импульсов идатчика моментов средний полюсной наконечник 3 выполнен в виде пересекающихся лент, торцовая часть которых показана на фиг. 4| на фиг. 5 показана развертка наружной поверхности ротора с якорной пластиной.
В связи с тем, что в среднем полюсном наконечнике происходит встречное изменение магнитного потока, а также учитывая, что средняя длина витка уменьшается (уменьшается сечение среднего полюсного наконечника) для получения сигналов определенной амплитуды появляется возможность уменьшить выходное сопротивление электромагнитного датчика. Уменьшение уровня шумов электромагнитного датчика происходит как иэ-за избирательности встречного изменения магнитного потока через средний полюсной наконечник к ширине магнитных неоднородностей на наружной поверхности ротора, так и из-за экранирования катушки наружными полюсными наконечниками.
Использование электромагнитного датчика в режиме генератора импульсов и датчика моментов позволяет упростить конструкцию и число электрических .цепей устройств, в которых он используется.
Формула изобретения
и один дополнительный полюсные нако- нечники и катушку, расположенные на индукторе, а также основной якорь из магнитомягкого материала, расположенный на роторе из немагнитного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, в него дополнительно введены дополнительнь1й якорь, закрепленный на наружной поверхности немагнитного ротора, и катушка, намотанная на дополнительный полюсной наконечник, расположенный в середине постоянного магнита, изолированный от основных полюсных . наконечников немагнитными грокладаами.
2,Датчик по п. 1, отличающ и и с я тем, что конец дополнительного полюсного наконечника выполнен в виде пвух пересекающихся лент, а дополнительный якорь вьшолнен в виде кольца расйолойж иного в плоскости, перпекшпсулярной оси вращения ротора, при этом угол между основным и дополнитель
