Генераторный преобразователь угла иМОМЕНТА Советский патент 1981 года по МПК G01C19/00 

(54) ГЕНЕРАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА И МОМЕНТА

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован для измерения угловых отклонений непрерывно вращающихся объектов и для компенсации отклоняющих моментов в гироскопических устройствах. Известен преобразователь tl ° держащий подвижный магнитсшровод, по каждым полюсом которого закреплено по одному магниту, а в зазоре размещена сигнальная обмотка. Недостатками преобразователя являются прерывистость сигнала и низкая точность преобразования. Известен также преобразователь 2 который содержит С-образный ма -нитопровод с секторообразными полюсами, под которыми в основании размещены д магнита, а,в зазоре размещена сигнал ная обмотка Этот П1 еобразователь также облада ет низкой точностью преобразования и нестабильным восстанавливающим моментом . Цель изобретения - повышение точности преобразования.. Эта цель дос -игается тем, что в предложенном преобразователе, содержащем подвижный магнитопровод, постоЯН1ШЙ магнит и сигнальные обмотки, магнитопровод выполнен в виде дисков, профилированных на одной из их поверхностей радиальными канавками, число которых кратно четырем, магнит расположен по оси устройства между дисками, а в зазоре между ними расположены обмотки, повторяющие форму канавок и включенные встречно. Кроме того, с целью стабилизации восстанавливающего момента в зазоре радиально размещены дополнительные обмотки. На фиг, 1 представлена конструкция преобразователя; на фиг. 2 и 3 - возможные варианты изготовления дисков магнитопровода; на фиг. 4 и 5 - варианты размещения и соединения обмоток .

,383

Преобразователь содержит цилиндрический магнит 1, намагниченный продольно. Полюса магнита перекрыты магнитопроводами в виде дискообразных сердечников 2 и 3, жестко соединенных с магнитом. Магнит I и сердечники 2 3, насаживаются жестко на ось 4 гироскопа и одновременно с ролью ротора преобразователя играют роль гиромассы. В зазоре преобразователя по всему радиусу размещены диаметрально противоположно по двум взаимоперпендикулярным осям обмотки 5, 6 и 7, 8, соединенные попарно встречно (фиг.4).

На внутренней стороне сердечников на половине радиальной длины зазора . изготовлены секторообразные отверс- тия 9 канавки 10; При этом канавки могут быть изготовлены на внутренней дорожке (фиг. 2) или на внешней дорожке сердечников 2 и 3 (фиг.З

Кроме того, в зазорах радиально могут быть размещены по две обмотки Сфиг. 51, т.е. дополнительно с обмотками 5-8 могут быть использованы обмотки 11-14. При этом обмотки, размещенные над сплошной дорожкой, играют роль моментных обмоток, а обмотки, размещенные над дорожками с радиальными канавками, играют роль сигнальных обмоток.

Для случая, когда в зазоре размещено радиально по одной обмотке, принцип действия заключается в следующем.

При среднем положении непрерывно вращающейся оси гироскопа каждая из обмоток сцепляется с одинаковым изме няющимря во времени потоком, замыкающимся по дорожке е канавками. Поскольку при этом обмотки включены встречно, на выходе ЭДС отсутствует. Если ось гироскопа отклоняется от среднего положения, то из друх диаметрально размещенных обмоток одна входит в область зазора, а другая выходит из области зазора. Вследствие этого потоки, сцепленные с обмотками, становятся разными, и на выходе появляется ЭДС, пропорциональная углу перемещения (отклонения)оси гироскопа от вертикали. При подаче тока в обмотки образуется восстакавливающий момент. Этот момент складывается из двух моментов: один момент образуется взаимодействием поля от обмоток с полем (с потоком Ф ) между сплошными дорожками дисков, и во времени это поток сравнительно постоянен. Второй

момент образуется взаимодействием потоков от обмоток и потоком Ф между дорожками дисков с радиальными канавками. Поэтому момент М2 во времени пульсирует, что является недостатком размещения радиально по одной обмотке, так как приводит к периодическому воздействию восстанавливающего момент на ось гироскопа.

Этот недостаток можно устранить, если радиально разместить по две обмотки. При этом обмотки, размещенные над дорожками с радиальными канавками, будут играть роль сигнальных обмоток, а обмотки, размещенные над сплошными дорожками, будут играть рол моментннх обмоток. В этом случае принцип действия преобразователя не изменится, а восстанавливающий момент ввиду сравнительного постоянства потока по углу поворота между сплошными дорожками дисков становится стабильным во времени, что динамическое воздейсЧ-вие (быстродействие) восста- . навливающего момента на ось гироскопа. При использовайии описанного преобразователя повышается точность измерения и достигается стабилизация восстайавливающего момента.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 453955, кл. G01 С 19/18, 02.08.72.