Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1982 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД Изобретение относителен системам автоматического контроля и преобразования перемещений в электрический сигнал, а именно, к преобразователям угла поворота вала в код. Известен преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор с зубцами и пазами,в которых располо жены обмотки считывания и подмагничивания и зубчатый ротор П. Недостаток этого преобразователя состоит в сравнительно невысокой точ . ности и разрешающей способности. Наиболее близкий по техническому решению к предлагаемому преобразова телю является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор, в котором размещены считывающие элементы, на магнитопроводе ко торых размещены обмотки считывания , подмагничивания и размагничивания, и немагнитный ротор с радиальными зубцами и пазами, в которых помещены кодирующие вставки из магнитного ма-г тариала 2. Недостатком известного преобразователя является низкая точность,обусловленная тем, что увеличение числа считывающих элементов статора, которое определяет в основном точность преобразования угловых перемещений этого преобразователя, может привести к одновременному срабатыванию двух рядом расположенных считывающих элементов, и перекидывания триггера во второе устройчивое положение не происходит, а это приводит к ошибке в определении угловой координаты ротора. Кроме того, дальнейшее увеличение точности углового преобразования 3Q счет-, уменьшения толщины считывающих элементов не целесообразно по технологическим соображениям, так как теряется жесткость считывающих элементов. Помимо этого, преобразо- ватель характеризуется сложностью конструкции, так как для получения импульсов, пропорциональных угловым пе ремещениям ротора, необходимы проме жуточные формирователи импульсов.: фа зочувствительный блок и триггер. Цель изобретения - повышение томности преобразователя угла поворота вала в код. Указанная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код , содержащем статор, в котором размещены считывающие элементы с П-образными магнитопроводами о и с обмотками считывания, подмагничи вания и размагничивания, и немагнитный ротор с радиальными зубцами и пазами, в которых помещены кодиру ющие элементы, статор выполнен в виде полого цилиндра с немагнитными крышками по торцам, на внутренней по верхности которого выполнены зубцы и пазы, П-образньТй магнитопровод каж дого считывающего элемента выполнен в виде набора чередующихся ферромагнитных и немагнитных пластин равной толщины, в основании П-образного магнитопровода выполнено отверстие в котором размещена секция обмотки подмагничивания, все секции обмотки -подмагничивания соединены последовательно и согласно между параллельными стержнями всех П-образных магнитопроводов размещены обмотка считывания и обмотка размагничивания, кодирующие элементы выполнены в виде набора чередующихся ферромагнитных и немагнитных прямоугольных пластин равной толщины, толщина набора -плаотин кодирующих элементов равна толщине набора пластин П-образного магнитопровода считывающих элементов. На фиг. 1 изображен преобразователь, общий вид; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 - креп ление пакета считывающего элемента в статоре. Преобразователь угла поворота вал в код содержит статор 1, состоящий из полого цилиндра 2 из немагнитного материала, двух крышек 3 из немагнит ного материала с радиальными пазами 4, равными по ширине зубцам 5, считы вающих элементов 6, выполненных в ви де П-образного материала с прямоугол ной петлей гестёрезиса и пластин 8 и немагнитнсяго материала, выполненных с отверстием в основании, которое об разует перемычки 9, секций 10 обмотки .подмагничивания,охватывающих пере96мычки 9 и включенных последовательно и согласно тороидальных обмоток считывания 1 1 и размагничивания 12, уложенных в пазы считывающих элементов 6, ротор 13, выполненный из немагнитного Материала с пазами 14, рав.ными по ширине пазам 4 статора, в которые помещены кодирующие элементы 15, набранные из чередующихся прямоугольных пластин 16 из ферромагнитного материала и пластин 17 из немагнитного материала. Толщины пластин 7,8,16 и 17 одинаковы, а число считывающих элементов 6 равно числу кодирующих элементов 15. Преобразователь угла поворота вала в код работает следующим образом. Секции 10 обмотки подмагничивания и обмотка размагничивания 12 запитываются постоянным током. При этом в П-образных пластинах 7 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гестёрезиса возникает магнитный поток Ф, создаваемый секциями 10, и перемычки 9 доводятся до состояния магнитного насыщения. При вращении ротора 13 периодически наступает такой момент, когда прямоугольные пластины 16 из ферромагнитного материала устанавливаются напротив П- образных пластин 7 из ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гестёрезиса и в перемычках 9 возникает магнитный поток Фр , который перемагничивает перемычку, т.е. происходит перекидывание перемычки 9 из одного состояния магнитной устойчивости в другое устойчивое состояние. При этом в обмотке считывания 11 наводится импульс ЭДС. При дальнейшем вращении ротора пластины 16 выходят из зацепления с пластинами 7, магнитный поток Фр уменьшается до минимума, и перемычка 9 магнитным потоком Ф перекидывается в другое состояние магнитной устойчивости; при этом в обмотке считывания 11 наводится обратный импульс ЭДС. Таким образом, при вращении ротора 13 в обмотке считывания 11 наводятся импульсы ЭДС, число ко торых пропорционально углу поворота ротора. .Конструкция предлагаемого преобразователя позволяет повысить точность преобразования, так как два рядом расположенных считывающих элемента не влияют на -точность преобрвазования, кроме того, такое выполнение преобразователя /позволяет выполнять П-образные пластийы считывающих элементов с малой толщиной, что дает возможность преобразовать угловые перемещения с очень высокой степенью точ ности. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий статор, в кото ром размещены считывающие элементы. с П-образными магнитопроводами и с блоками считывания, подмагничивания и размагничивания, и немагнитный ротор с радиальными зубцами и пазами, в которых помещены кодирующие элемен ты, о т л и ч а ю щ и и с я т-ем, что, с целью повышения точности преобразо вателя, в нем статор выполнен в виде полого цилиндра с немагнитными крышками по торцам, на внутренней поверхности которых выполнены зубцы И пазы, П-образный магнитопровод каждого считывающего элемента выполнен в иде набора чередующихся ферромагнитных и немагнитных пластин равной толщины, в основании П-образного магнитопровода выполнено отверстие, в котором размещена секция об-, мотки подмагничивания, все секции обмотки подмагничивания соединены последовательно и согласно, между параллельными стержнями всех П-образных магнитопроводов размещены обмотка считывания и обмотка размагничивания, кодирующие элементы выполнены в виде набора чередующихся ферромагнитных и немагнитных прямоугольных пластин равной толщины, толщина набора пластин кодирующих элементов равна толщине набора пластин П-образного магнитопровода считывающих элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шульгин Л. В. и др. Магнитомодуляционные преобразователи угла поворота в код. М., Энергия, 1968, с. 27-28. 2. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 08 С 9/0, 1971 (прототип).

11/2

b