Функциональный преобразователь угла поворота вала Советский патент 1982 года по МПК G08C9/04 

(5) ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА

1

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений, а именно к функциональным преобразователям угла поворота вала.

Известны преобразователи перемещений, содержащие тонкую ферромагнитную пленку или пластинку из магнитоодноосного материала, в которой генерируется цилиндрический магнитный домен, продвигающийся по пермаллоевым аппликациям Т-образной формы внешним управляющим магнитным полем р .

Недостаток преобразователей состоит в сравнительно низких разрешаю щей способности и надежности.

Наиболее близким по технической сущности.к предлагаемому является функциональный преобразователь угла поворота вала, содержащий кольцо аппликаций, расположенное на пластинке из магнитоодноосного материала, цилиндрический магнитный домен (ЦМД

Вращающийся по кольцу аппликаций с помощью формирователей радиального и тангенциального магнитных полей, уп- равляемых генератором продвижения ЦМД. Две магнитные головки, одна из которых жестко связана с вращающимся валом, определяют моменты прохож-.: дения ЦНД через нулевое и текущее положения вала. Интервал между этими двумя моментами заполняется импульсами продвижения ЦМД, количество которых пропорционально углу поворота вала L2 J.

Недостаток известного преобразователя состоит в его сравнительно невысокой точности.

Цель изобретения - повышение точности и разрешаю1чей способности преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в функциональный преобразователь угла поворота вала, содержащий управляющий постоянный ма|- нит, расположенный в корпусе и связанный с валом, пластинку из магнито одноосного материала с аппликациями постоянный магнит смещения и магнит чувствительные датчики, введены генераторы и аннигиляторы цилиндрических магнитных доменов, расположенные по площади пластинки из магнитоодноосного материала между груп пами аппликаций, сдвинутыми по углу друг относительно друга, магнитомув ствительные датчики расположены на аппликациях между генераторами и аннигиляторами цилиндрических магнитных доменов. На фиг. 1 приведен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 - пример размещения пермаллоевых аппликаций. Функциональный преобразователь угла поворота вала содернит корпус постоянный магнит 2 смещения, пластинку 3 из магнитоодноосного материала с цилиндрическими магнитными доменами, управляющий постоянный магнит Ц, связанный с валом 5. Магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом 2 смещения, направ лено перпендикулярно плоскости плас тинки 3, магнитное поле управляющего постоянного магнита направлено вдоль плоскости пластинки 3На пластинке 3 показаны (фиг.2 генератор 6 цилиндрического магнитного домена (ЦМД)7, Т-аппликации 8-11, 1 аппликации 12-14, аннигилятор 15, магниточувствительные датчики 1б. Направление управляющего магнитного поля показано осью 17. Кроме того, на чертеже показаны оси звеньев 18-23 двух цепей 2k про вижения ЦМД. Преобразователь работает следующим образом. За первый полный оборот (по часо вой стрелке) управляющего поля в присутствии поля смещения в звене по оси 8 из генератора 6 прогенерирован один ЦМД 7 (.фиг.2), который закрепляется на Т-аппликации 8. При втором обороте управляющего поля ЦМД 7, пройдя через 1-аппликацию 13 и датчик 16, закрепляется на Т-аппликации 9, но в это же время на Тпликации 8 появляется новый ЦМД. При третьем обороте управляющего поля ЦМД прошедший датчик 16, аннигилирует в аннигиляторе 15, а вновь появившийся ЦМД с Т-аппликации 8, пройдя 1-аппликацию 13 и датчик 16, закрепляется на Т-аппликации 9, а на Т-аппликации 8 появляется новый В последующем вращении управляющего поля процессы генерирования, перемещения, детектирования и аннигилирования ЦМД повторяются. Цикл перемещений ЦМД с Т-аппликации 8 на Т-аппликацию 9 завершается в строго определенный момент положения оси управляющего поля относительно оси звена 18 цепи 24 структуры продвижения. В звене по оси-23 описанные процессы генерирования, перемещения и детектирования ЦМД от вращения управляющего поля происходят с отставанием от звена на оси 18 на угол oi , в звене на оси 19 процессы отстают на угол 2 об , а в звене на оси 20 отставание составляет 3 с и т.д. За один полный оборот управляющего поля в пластинке 3 (с)иг.2 при приведенной схеме построения структур продвижения ЦМД в датчиках всех звеньев, в которых присутствует ЦМД, получают сигнал, соответствующий высокому уровню., а в отсутствие ЦМД получают сигнал низкого уровня. Количество импульсов преобразователя за один оборот управляющего поля зависит от числа продвигающих структур ЦМД, раз-мещеннух по площади пластинки 3, У которых оси последующих звеньев от предыдущих развернуты на некоторый угол oL, Экономический эффект от использования предлагаемого преобразователя обусловлен его отмеченными выше техническими преимуществами. Формула изобретения Функциональный преобразователь угла поворота вала, содержащий управляющий, постоянный магнит, связанный с валом, пластинку из магнитоодноосного материала с аппликациями, постоянный магнит смещения и магниточувствительные датчики, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности преобразователя, в него введены генераторы и аннигиляторы цилиндрических магнитных доменов, расположеннь1е по площади пластинки из магнитоодноосного материала между группами аппликаций, сдвинутыми по углу друг относительно друга.

магниточувствительные датчики расположены на аппликациях между генераторами и аннигиляторами цилиндрических магнитных доменов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Миловзоров В. П. Электромаг нитные устройства автоматики. М., Высшая школа, 1974 с.30.

2. Авторское свидетельство СССР № 842899, кл. G 08 С , 1979 (прототип).