RU1768948C

RU1768948C - Angle transducer

Info

Publication number: RU1768948C
Application number: SU894738325A
Authority: RU
Inventors: Евгений Степанович Агафонов; Виталий Гаврилович Белозеров; Елена Евгеньевна Давыдова
Original assignee: Самарский авиационный институт им.акад.С.П.Королева
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1989-09-18
Publication date: 1992-10-15

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и имеет целью повышение технологичности конструкции датчика угловых перемещений за счет выполнени кор датчика в виде сплошного диска, ось вращени которого смещена относительно его геометрического центра. При вращении диска вокруг указанной оси измен етс площадь перекрыти торцев Ш-образного магнито- провода, параллельно плоскости которых установлен корь, св зываемый в процессе измерений с объектом контрол . Напр жение , возбуждаемое на дифференциально включенных вторичных обмотках датчика, размещенных на крайних стержн х магни- топровода, практически линейно измен етс с изменением углового положени кор 2 ил.The invention relates to measuring technique and is intended to improve the manufacturability of the design of the sensor for angular displacements by making the sensor core in the form of a solid disk, the axis of rotation of which is offset from its geometric center. When the disk rotates around the specified axis, the overlap area of the ends of the U-shaped magnetic wire changes, in parallel with the plane of which there is a core connected in the process of measurement with the control object. The voltage excited on the differentially connected secondary windings of the sensor, located on the extreme terminals of the magnet wire, changes almost linearly with the angular position of the core 2 il.

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл контрол и измерени угловых перемещений объектов различного назначени .The invention relates to measuring technique and can be used to control and measure the angular movements of objects for various purposes.

Известен датчик угловых перемещений, содержащий Ф-образный магнитопровод с зазором, размещенную на его центральном стержне первичную обмотку, размещенные на боковых стержн х последовательно встречно соединенные вторичные обмотки и корь, установленный с зазором магнито- провода с возможностью вращени вокруг оси, перпендикул рной оси симметрии маг- нитопровода, ферромагнитный корь выполнен в виде полого цилиндра со сквозной щелью в форме одного витка винтовой линии на его поверхности.A known sensor of angular displacements, comprising an F-shaped magnetic circuit with a gap, a primary winding placed on its central rod, secondary windings arranged in opposite directions connected to the side rods and a core installed with a magnetic clearance with rotation around an axis perpendicular to the axis of symmetry magnetic core, ferromagnetic core is made in the form of a hollow cylinder with a through slit in the form of one turn of a helix on its surface.

Недостатком данного датчика угловых перемещений вл ютс конструктивные свойства кор , которые не создают благопри тные возможности дл наиболее простых и экономичных технологических процессов его изготовлени .The disadvantage of this angular displacement sensor is the structural properties of the core, which do not create favorable opportunities for the simplest and most economical manufacturing processes.

Наиболее близким по технической сущности вл етс датчик угловых перемещений , содержащий Ш-образный магнитопровод с размещенными на его стержн х обмотками, установленных с возможностью вращени корь в виде диска со сквозной щелью, заполненной диамагнитным веществом и имеющей форму спирали Архимеда, причем ось вращени кор параллельна оси центрального стержн магнитопровода, а торцы стержней магнитопровода параллельны плоскости кор и центральный стержень размещен напротив щели.The closest in technical essence is an angular displacement sensor containing a U-shaped magnetic circuit with windings mounted on its rods and rotatable in the form of a disk with a through slot filled with a diamagnetic substance and having the shape of an Archimedes spiral, the axis of rotation of the core being parallel axis of the central core of the magnetic circuit, and the ends of the cores of the magnetic circuit are parallel to the core plane and the central core is placed opposite the gap.

Недостатком известного датчика угловых перемещений вл етс низка технологичность конструкции.A disadvantage of the known angular displacement sensor is the low manufacturability of the structure.

Цель изобретени - повышение технологичности конструкции датчика.The purpose of the invention is to improve the manufacturability of the sensor design.

GN С© О 4 00GN C © O 4 00

Поставленна цель достигаетс тем, что в датчике угловых перемещений, содержащем Ш-образный магнитопровод, дискообразный корь, установленный с возможностью вращени относительно оси, параллельной оси центрального стержн магнитопровода, и размещенные на стержн х магнитопровода обмотки, корь выполнен в виде сплошного диска, а ось вращени кор смещена относительно его геометрического центра.This goal is achieved in that in the angular displacement sensor containing a U-shaped magnetic circuit, a disk-shaped core mounted rotatably relative to an axis parallel to the axis of the central core of the magnetic core, and placed on the terminals of the magnetic core of the winding, the core is made in the form of a solid disk, and the axis the rotation of the core is offset relative to its geometric center.

На фиг.1 и 2 представлена конструкци датчика угловых перемещений.Figures 1 and 2 show the construction of an angular displacement sensor.

Датчик угловых перемещений содержит Ш-образный магнитопровод 1, включающий центральный 2 стержень, на котором размещена первична 3 обмотка и крайние 4 и 5 стержни, на которых размещены вторичные 6 и 7 обмотки соответственно. Первична 3 обмотка подключена к источнику переменного тока (не показана), а вторичные 6 и 7 обмотки соединены последовательно - встречно и подключены к измерительной схеме (не показана). Ферромагнитный корь датчика выполнен в виде сплошного диска 8, установленного перпендикул рно оси 9 вращени кор . Профиль 10 боковой поверхности 11 диска 8 выполнен в форме окружности с геометрическим центром 13, несовпадающим с центром 12 вращени кор . Магнитопровод 1 установлен торцевой плоскостью 14 стержней параллельно плоскости диска 8, и лини пересечени 15 плоскостей симметрии 16 и 17 магнитопровода 1 (ось центрального 2 стержн ) совпадает с осью вращени 9 кор .The angular displacement sensor contains a W-shaped magnetic circuit 1, including a central 2 rod, on which the primary 3 winding and the extreme 4 and 5 rods are placed, on which the secondary 6 and 7 windings are located, respectively. The primary 3 winding is connected to an alternating current source (not shown), and the secondary 6 and 7 windings are connected in series - in the opposite direction and connected to a measuring circuit (not shown). The ferromagnetic core of the sensor is made in the form of a solid disk 8 mounted perpendicular to the axis of rotation of the core 9. The profile 10 of the side surface 11 of the disk 8 is made in the form of a circle with a geometric center 13 that does not coincide with the center of rotation 12 of the core. The magnetic core 1 is installed by the end plane 14 of the rods parallel to the plane of the disk 8, and the intersection line of 15 planes of symmetry 16 and 17 of the magnetic core 1 (axis of the central 2 rod) coincides with the axis of rotation 9 cor.

Датчик угловых перемещений работает следующим образом.The angular displacement sensor operates as follows.

//

ЮYU

В исходном положении диска 8 кор (см. фиг.1) профиль 10 боковой 11 поверхности делит площади крайних 4 и 5 стержней на равные части. Поскольку площади зазоров под крайними стержн ми равны, то рав- ны и магнитные потоки, создаваемые первичной 3 обмоткой в крайних 4 и 5 стержн х . Соответственно равны и ЭДС, наводимые этими потоками во вторичных 6 и 7In the initial position of the disk 8 core (see figure 1), the profile 10 of the lateral 11 surface divides the area of the extreme 4 and 5 rods into equal parts. Since the gap areas under the extreme rods are equal, the magnetic fluxes generated by the primary 3 winding in the extreme 4 and 5 rods are equal. Accordingly, the emf induced by these flows in secondary 6 and 7 are equal

обмотках, а так как эти обмотки включены последовательно - встречно, то выходной сигнал датчика равен нулю. При угловом перемещении контролируемого объекта и св занного с ним сплошного дискл 8 площадь зазора под одним крайним стержнем увеличиваетс , а под другим уменьшаетс пропорционально контролируемому угловому перемещению. Это приводит к перераспределению магнитных потоков в крайних 4windings, and since these windings are connected in series - on the contrary, the sensor output signal is zero. With the angular movement of the controlled object and the continuous solid disk 8 associated with it, the gap area under one extreme shaft increases, and under the other decreases proportionally to the controlled angular movement. This leads to a redistribution of magnetic fluxes in the extreme 4

и 5 стержн х и, следовательно, изменению величины ЭДС наводимой во вторичных 6 и 7 обмотк х, и по влению на выходе датчика ЭДС, по величине и фазе которой определ етс величина углового перемещени контролируемого объекта.and 5 rods and, consequently, a change in the magnitude of the EMF induced in the secondary 6 and 7 windings, and by the appearance at the output of the EMF sensor, the magnitude and phase of which determines the magnitude of the angular displacement of the controlled object.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION An angular displacement sensor comprising a U-shaped magnetic core, a disk-shaped core rotatably mounted about an axis parallel to the axis of the central core of the magnetic core, and windings arranged on the magnetic core rods, characterized in that, in order to increase the manufacturability of the structure, the core made in the form of a solid disk, and the axis of rotation of the core is offset relative to its geometric center.

/ 6

/ g

9ur.i

Type A

/ Y- #

Ј ///: Ј

Ј