Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал Советский патент 1981 года по МПК G01D5/242 G01B7/30 

(5) ПРЕОБ АЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений, а именно к преобразователям угла поворота вала в электрический сигнал. Известен преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал содержащий ротор и статор, в котором размещены считывающие элементы, и трехступенчатый мультипликатор. Введение в известное устройство трехступенчатого мультипликатора позво лило расширить возможности преобразо вателя, а именно: получить информаци о направлении вращения и расширить диапазон преобразования перемещений to Недостаток этого устройства состо ит в сравнительно невысокой точности Наиболее близким к предлагаемому является устройство для точного пово рота вала датчика, содержащее датчик редуктор и отсчетные шкалы. В этом устройстве благодаря редуктору, связывающему шкалу точного отсчета с валом датчика, корпус которого неподвижен, можно поворотом на одно деление шкапы точного отсчета осуществить поворот вала датчика на угол в U раз меньший, где U - передаточное отношение редуктора 2. Недостатком известного устройства является его относительно невысокая точность, которая объясняется большим передаточным отношением редуктора, существенно большим единицы. Цель изобретения - повьшение точности преобразователя угла поворота вала в электрический сигнал. Поставленная цель достигается за счет того, что в преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал, содержащий статор, жестко соединенный с коллектором с токопроводящими кольцами, и ротор, вал которого соединен через люфтовую компенсирующую муфту с входным валом, на котором жестко закреплены диск с нанесенной шкалой 8 точного отсчета и маховик, и шкалу грубого отсчета, введены зубчатые колеса, внутреннее зубчатое колесо закреплено на входном валу, на статоре закреплено внешнее зубчатое колесо, на торце которого расположена шкала грубого отсчета. На чертеже схематически изображен преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал Преобразователь содержит статор 1, жестко соединенный с коллектором 2, на котором расположены токопроводящие кольца 3, люфтовую компенсирующую муф ту k, связанную с валом 5 ротора и с входным валом 6, на котором закреплен маховик 7, внутреннее зубчатое колесо 8 и диск 9 с нанесенной на нем шкалой то.чного OTC4eta. На статоре 1 жестко закрепленно внешнее зубчатое: колесо 10, на торце 11 которого расположена шкала грубого отсчета. Статор 1 установлен в неподвижные подшипниковые опоры 12. Кроме того, на чертеже показаны неподвижные отметкииндексы 13 и Il, установленные против шкал точного и грубого отсчетов соответственно, и щеточные контакты 15. Преобразователь работает следующим образом. Внутреннее зубчатое колесо 8, входит в зацеплениеС внешним зубчатым колесом 10, образуя зубчатую пару, передаточное отношение которой близко к единице, т.е числа зубьев колес 8 и 10 мало отличаются друг от друга. При повороте входного вала 6 на угол . oL , отсчет которого ведется по шкале точного отсчета, нанесенной на диск 9, вал 5 ротора, связанный через муфту 4, также повернется на угол обСтатор 1 преобразователя при этом повернется на угол В о1./и о Угол поворота вала 5 ротора относительно статора будет равен oL(1 --1 ) cL - (3 Так как , то выражение в скобках равно приблизительно нулю и, следовательно, величина много мень ше oL. 4 Таким образом, углу поворота шкалы точного отсчета соответствует во много раз меньший угол поворота вала ротора относительно статора лреобразователя. В предельном случаеj если U -fO/p, то оно отличается от единицы на 1/9, т.е. не более чем на 12. Этот случай возможен при применении данного устройства в десятичном счетчике. Запитка преобразователя и снятие сигналов с него осуществляется с помощью коллектора 2 с топопроводящими кольцами 3, по которым скользят неподвижные щетки 15. Отметка положения вала преобразователя по шкале грубого отсчета производится только при нулевом положении шкалы точного отсчета. Предложенное выполнение преобразователя угла поворота вала в электрический сигнал позволяет повысить его точность за счет того, что передаточные отношения входящих в него пар зубчатых колес мало отличаются от единицы, и число пар колес не более двухо Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал, содержащий статор, жестко соединенный с коллектором с токопроводящим кольцами., и ротор, вал которого соединен через люфтовую компенсирующую муфту с входным валом, на котором жестко закреплены диск с нанесенной шкалой точного отсчета и маховик, и шкалу грубого отсчета, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены зубчатые колеса.внутреннее зубчатое колесо v закреплено на входном валу, на статоре закреплено внешнее зубчатое колесо, на торце которого расположена шкала грубого отсчета.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 329337, кл. G 01 D 5/34, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 251920, кл. G 01 F 3/02, 19б9 (прототип).