Преобразователь угловых пере-МЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G01B7/30 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть.использовано для контроля угловых перемещений.

Известны магнитоупругие преобразователи, содержащие магнитопровод и электрические обмотки fiJ Эти преобразователи могут быть использованы для измерения угловых перемещений .

Однако они имеют аналоговый выходной сигнал, что усложняет их сопряжение с ЦВМ.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь угловых перемещений трансформаторного типа, содержащий подвижный элемент, связанный с перемещающимся объектом, магнитопровод, обмотку возбуждения и измерительную обмотку 2.

Недостатком данных .преобразователей является невозможность их сопряжения с ЦВМ без предварительного преобразования выходного сигнала .

Цель изобретения - получение кодированного выходного сигнала.

Указанная цель достигается тем, что преобразователь снабжен четырьмя толкателями с гребенчатыми участками поверхности и двумя концентрическими, установленными в одной плоскости, немагнитными кольцами, между которыми размещены гребенчатые участки поверхностей толкателей, под- , вижный элемент выполнен в виде вала с профилированными выступами, по которым скользят толкатели, магнитопровод выполнен в виде размещенных в пазах гребенчатых поверхностей толкателей ферромагнитных колец из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, а обмотки размещены диаметрально противоположно и охва5тывают немагнитные и ферромагнитные кольца.

На чертеже представлен преобразователь, общий вид.

Концентрично установленные в од0ной плоскости немагнитные кольца 1 служат каркасом преобразователя, в котором под углом 90° друг к другу размещены толкатели 2 с гребенчатыми участками поверхностей 3. Между

5 гребенчатыми участками поверхностей 3 и цилиндрическими поверхностями немагнитных колец 1 на толкателях 2 установлены пружины 4. МагнитоПровод собран из ферромагнитных ко0лец 5, выполненных из материала с

прямоугольной петлей гистерезиса, установленных в пазах гребенчатых поверхностей 3 толкателей 2. Обмотка 6 возбуждения и измерительная обмотка 7 размещены диаметрально противоположно и охватывают как немагнитные так и ферромагнитные кольца.

Контролируемое перемещение от объекта передается Связываемому с ниг подвижному элементу, выполненному в виде вала 8 с профилированными выступами 9, находящимися в соприкосновении с толкателями 2.

Переменный ток, протекающий по обмотке б возбуждения, наводит в кольцах 5 тороидального магнитопровода переменный магнитный поток. Так как напряженность магнитного поля в кольцах 5 тороидального магнитопровода убивает от центра к периферии, то при нарастании амплитуды переменного тока в обмотке б возбуждения ферромагнитные кольца 5 поочередно, по мере увеличения их периметров, перер агничиваются. Переход ферромагнитных ко;:сц 5 из одного магнитного сосоянля Б другое сопровождается скачкообразным изменением магнитного потока наводящим в измерительной обмотке импульсы напряжения.

Устройство работает, следующим образом.

При повороте вала 8 толкатели 2 скользят по профилированным выступам 9, вызывая перемещения гребенчатых участков поверхностей 3 в радиальных направлениях, пропорциональные углу поворота вала 8.

Перемещение гребенчатых участков поверхностей 3, например в направлении от центра к периферии вызывает растяжение ферромагнитных колец 5, приводящее к возрастанию их коэрцитивной силы и, следовательно, к уменьшению числа перемагниченных в каждый момент времени колец. Число импульсов в измерительной обмотке при этом уменьшается. Таким образом.

существует однозначная зависимость между входной величиной - угловым перемещением и выходной величиной количеством импульсов.

Изменение расстояния между кольцами и изменение профиля выступов вала позволяет получить любой вид функциональной зависимости числа импул.ьсов от перемещения, т.е. любой код выходного сигнала.

Формула изобретения

Преобразователь угловых перемещений, содержащий подвижный элемент связанный с перемещающимся объектом магнитопровод, обмотку возбуждения и измерительную обмотку, отличающий с я тем, что, с целью получения кодированного выходного сигнала, преобразователь снабжен четырьмя толкателями с гребенчатыми участками поверхности и двумя концентрическими, установленными в одн плоскости, немагнитными кольцами, между которыми размещены гребенчаты участки поверхностей толкателей, подвижный элемент выполнен в виде вала с профилированными выступами, по которым скользят толкатели, магнитопровод выполнен в виде размещенных в пазах гребенчатых поверхносте толкателей ферромагнитных колец из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, а обмотки размещены диаметрально противоположно и охватывают немагнитные и ферромагнитные кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Электрические измерения неэлектрических величин. Под ред. П.В. Новицкого. Л., Энергия, 1975, с. 321.

2.Агейкин Д.И. Датчики контроля я регулирования. М., Машиностроение, 1965, с. 132 (прототип).