Синусно-косинусный датчик линейного перемещения Советский патент 1980 года по МПК H02K24/00 G01B7/04 

t

Изобретение относится к бесконтактным синусно-косинусным датчикам индукционного типа, линейного перемещения.

Известные синусно-косинусные датчики линейного перемещения индукционного и индуктивного типа имеют элементы в виде зубчатых реек, или винтрв 1 .

Их недостатком является невысокая точность из-за внутришаговой,погрешности, которая прямо переходит в погрешность измерения..

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является синусно-косинусный датчик линейного перемещения, содержащий кольцевой статор с обмотками и безобмоточный ротор, выполненный из чередующихся магнитных и немагнитных колец 2.

Недостаток его - невысокая точность измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что статор выполнен с гладкими полюсами, на которых установлена обмотка возбуждения и с чередующимися с ними зубчаты.ми полюсами, на которых установлены

синусная и косинусная обмотки, зубцы соседних полюсов смещены между собой по длине статора на длину зубца, а число пар магнитных и

5 немагнитных колец ротора не имеют общего делителя, кроме единицы с числом зубчатых полюсов.

На фиг. 1 дана принципиальная конструктивная схема датчика; а фиг.210 конструктивная схема развертки пакета статора; на фиг. 3 - лист пакета статора.

Синусно-косинусный датчик линейного перемещения содержит шихтованный

15 статор 1 кольцевого типа с обмотками и безобмоточный цилиндрическз1й ротор 2. Статор состоит из гладких полюсов схватываемых секциями W обмотки возбуждения, соединенных между

20 собой последовательно- согласно, и зубчатых полюсов, охватываемых сек-, циями NW, -синусной и VMj-косинусной Обмоток.

На фиг. 2 цифрами по горизонтали

25 3-4 пронумерованы полюсы, а по вертикали 15-26 - пластины (пакеты пластин) в пакете статора.

Гладкие полюса 3, б, 9 и 12 черегдуются с двумя зубчатыми полюсами 4 и

30 5;7и8;10 11 13 14. На первых четырех 4, 5, 7 и 8 распределена одн часть секций обмоток, а на следующих четырех 10, 11, 13, 14 - другая част секций обмоток. Такая схема дает воз можность получить две повторяющиеся части по окружности статора. Число зубцов в зубчатом полюсе по длине па кета статора определяет число повторе ний по длине пакета. Зубцы зубчатых полюсов по длине пакета чередуются с впадинами. Зубцы одних зубчатых полюсов относительно зубцов других зубчатых полюсов имеют зависимое от номера полюса, смещение по длине пакета, с шагом, равным дли не зубца. Такая конструкция пакета статора достигается сборкой его из вырубок пластин. Сборка пакета статора производится в следующем порядке. Пластина (пакет пластин) 15 имеет положение указанное на фиг. 3, Пластина 16 принимает положение пластины 15, повернутое на .90 по часовой стрелке так, что зубец 27 принимает положение зубца 28 Пластина 17 принимает положение пластины 16, перевернутой плоскостью на 180° так, что зубцы 29 и 30 остаются на своих местах. Пластина 18 принимает положение пластины 17, повернутое на 90° по часовой стрелке так, что зубец 28 принимает положение зубца 29. Такая конструкция элемента пакета, представляет одну повторяющуюся часть датчика по-длине пакета статора. Числа витков в секциях, XW -синус ной и Wj --косинусной обмоток, охватываемых зубчатые полюсы, имеют соот ветственно синусную и косинусную зависимости от номера полюса. Ротор датчика выполнен из чередующихся магнитных и немагнитных колец. Число пар магнитных и -чемагнитных колец, не имеющее общих колец, и число зубчатых полюсов, являются взаимно-простыми числами. Датчик работает следующим образом. При перемещении ротора вдоль оси потокосцепление рабочих обмоток изменятся по синусному, для синусной обмотки, и по косинусному, для косинусной обмотки, законам от величины перемещения ротора, следовательно, характеристики огибающих амплитуды выходных напряжений синусной и косинусной обмоток имеют соответственно синусную и косинусную зависимости от величины перемещения с периодом равным периоду ротора. Формула изобретения Синусно-косинусный датчик линейного перемещения, содержащий кольцевой статор с обмотками и безобмоточный ротор, выполненный из чередующихся магнитных и немагнитных колец, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, на статоре выполнены гладкие полюсы, на которых установлена обмотка возбуждения и чередующиеся с ними зубчатые полюсы, на которых установлены синусная и косинусная обмотки, причем зубцы соседних полюсов смещены между собой по длине статора на длину зубца, а число пар магнитных и немагнитных.колец ротора не имеют общего делителя, кроме единицы, с числом зубчатых полюсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 375669, кл. С 08 С 19/12 1971. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2409835, кл. Н 02 К 24/00, 1976.

3

J It 5 6 7

3 10 f1 12 /