Магнитоиндукционный датчик угловой скорости Советский патент 1981 года по МПК G01P3/48 

(54) МАГНИТОШДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к измери|тельной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для измерения угловой скорости вращения ферромагнитного зубчатого ретора.

В настоящее время наиболее широко используются бесконтактные датчики угловой скорости, представляющие собой постоянный магнит с измерительными обмотками на его полюсах. Датчик устанавливается вблизи ферромагнитного зубчатого ротора, при вращении последнего магнитные поля рассеивания, изменяясь по величине, наводят в измерительных обмотках ЭДС индукции, частота которой пропорциональна угловой скорости вращения ротора l.

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому импульсньй датчик скорости, содержащий постоянный магнит с примыкающими к его полюсам магнитопроводами, на

которых установлены измерительные обмотки. Между выступаищими концами магнитопроводов расположен ферромагнитный зубчатый ротор, приводимый во вращение с помощью вала. При вращении ротора датчика в магнитопроврде возникает пульсирующий магнитный поток, а на клеммах обмотки электродвижущая сила, частота которой пропорциональна частоте вращения измеряемого вала.

Известный датчик предназначен для измерения угловой скорости вращанщихся деталей путём непосредственной ( контактной) передачи вращения зубчатому ротору, установленному между концами магнитопроводов f 2.

Однако вследствие малой чувствительности он не приспособлен для. измерения угловойскорости ферромагнитного зубчатого ротора, вынесенного из зазора между магнитопроводами. Таким датчиком, например, ус тановленным снаружи немагнитного корпуса шестеренного насоса, невозможно измерить угловую скорость вращения шестерни. Цель изобретения - повьшение чувствительности датчика. Поставленная цель достигается тем, что в магнитоиндукционный датчик, содержа1ций разделенные экраном ферромагнитный зубчатый ротор и П-образный чувствительный элемент с основным постоянным магнитом, магнитопроводами и с измерительными обмотками, введен дополнительный постоянный магнит, установленный вдоль образующей зубчатого ротора между концами П образного чувствительного элемента, при этом одноименные полюса основного и дополнительного постоянных магнитов направлены встречно. На фиг. 1 изображен магнитоиндук ционный датчик, разрез, на фиг. 2 магнитные поля, в рабочих зазорах датчика. Датчик состоит из основного постоянного магнита 1, выполненного подковообразным, двух примыкающих к его полюсам магнитопроводов 2, двух измерительных обмоток 3, уста новленных на полюсах основного маг нита 1, дополнительного магнита 4, расположенного между магнитопроводами, причем одноименные полюса основного и дополнительного магнитов направлены встречно, и кожуха 5. Мелду магнитопроводами- 2 и зубчаты ротором 6 размещен немагнитопроводящий экран 7. Для измерения угловой скорости вращения датчик устанавливается с наружной стороны корпуса, играющег роль экрана, роторного насоса или редуктора в той ее части, где зубь шестерни находятся возможно ближе к магнитопроводам датчика. При вра нии зубья шестерни поочередно приближаются к магнитопроводам 2 датч ка, изменяя магнитный поток постоя ного магнита 1. Меняющийся во времени магнитный поток, пронизывающи витки обмоток 3, приводит к появле 4 нию на их выводах ЭДС индукции. На фиг. 2 показаны пунктирными линиями магнитосиловые линии основного магнита 1, замыкающиеся между концами магнитопроводов 2 при отсутствии дополнительного магнита 4,и сплошными линиями - магнитосиловые линии основного магнита при наличии дополнительного магнита 4. Установка дополнительного магнита вызывает искривление магнитньпс силовых линий поля основного магнитаi .которые, огибая дополнительный магнит, отклоняются от него тем самым повышая чувствительность датчика в 5-10 раз. Кожух 5 служит для уменьшения влияния, внешних электромагнитных полей на измерительные обмотки 3. Использование предлагаемого устройства позволяет, применяя обычную усилительно-преобразовательную аппаратуру, производить бесконтактное измерение угловой скорости вращения ферромагнитных зубчатых роторов через корпус из немагнитного материала (шестеренные насосы, редукторы), что существенно упрощает и ускоряет процесс измерения. Формула изобретения Магнитоиндукционный датчик угловой скорости, содержащий разделенные экраном ферромагнитный зубчатый ротор и П-образный чувствительный элемент с основным постоянным ма.гнитом, магнитопроводами и измерительными обмотками, отличающийся тем, что, с целью повьшения чувствительности, в датчик введен дополнительный постоянный магнит, установленный вдоль образующей зубчатого ротора между концами П-образного чувствительного элемента, при этом одноименные полюса основного и дополнительного постоянных магнитов направлены встречно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М.,.1965, с. 480-484. 2.Приборы и системы управления, 1975, № 9, с. 38-39 (прототип).