RU18197U1 - Устройство для определения угла поворота, направления вращения или момента вращения вала - Google Patents

Abstract

Устройство для определения угла поворота, направления вращения или момента вращения вала, включающее в себя генератор переменного тока, датчик с двумя измерительными обмотками, включенными в мостовую измерительную цепь, и измерительное устройство, отличающееся тем, что измерительное устройство снабжено регулируемым источником напряжения и оконечным усилителем постоянного тока, причем регулируемый источник напряжения подключен к оконечному усилителю постоянного тока.

Description

УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ УГЛА ПОВОРОТА, НАПРАВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ИЛИ МОМЕНТА ВРАЩЕНИЯ ВАЛА.

Полезная модель относится к измерительной технике и может быть использована, например, в конструкпии устройства рулевого управления транспортного средства.

Известны устройства для определения угла поворота, направления вращения и момента вращения вала, включающие в себя две идентичные измерительные обмотки.

Например, известно устройство для определения момента вращения, см. заявку Франции FR 2705449, МПК G01D 5/12, публ. 25.11.94. Устройство включает в себя генератор переменного напряжения, датчик, содержащий две измерительные обмотки, подключенные к генератору и питаемые в противофазе, цепь управления фазовым сдвигом и измерительное устройство.

Недостатком известных устройств является наличие погрешности измерения, связанной с технологическим разбросом параметров измерительных обмоток.

За прототип заявляемой полезной модели взято устройство для определения момента вращения рулевого вала транспортного средства, описанное в патенте RU 2152600, МПК7 G01L 3/10, публ. 10.07.2000г., бюл. № 19. Устройство включает в себя генератор переменного напряжения, датчик, содержащий две измерительные обмотки, включенные в мостовую измерительную цепь, и измерительное устройство.

Недостатком прототипа является наличие погрешности измерения, связанной с технологическим разбросом параметров измерительных обмоток датчика устройства.

GOID 5/12, GOIL 5/12, B62D 5/04

Задачей заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная задача решается в устройстве для определения угла поворота, направления вращения или момента вращения вала, включающем в себя генератор переменного тока, датчик, содержащий две измерительные обмотки, включенные в мостовую измерительную цепь, и измерительное устройство.

Задача решается тем, что измерительное устройство снабжено регулируемым источником напряжения и оконечным усилителем постоянного тока ( далее - УПТ), причем регулируемый источник напряжения подключен к оконечному усилителю постоянного тока .

Полезная модель поясняется следующим чертежом.

На Фиг. изображена блок-схема устройства для определения угла поворота, направления вращения или момента вращения вала.

Пример выполнения устройства для успешной реализации заявляемого технического решения представлен на Фиг. Устройство включает в себя генератор 1 переменного напряжения, датчик 2, содержащий две измерительные обмотки L1, L2, расположенные вблизи контролируемого вала, а также детектор 3, фильтр 4 (при необходимости), оконечный УПТ 5, источник 6 смещения напряжения питания детектора 3 и регулируемый источник напряжения 7.

Измерительные обмотки L1, L2 датчика 2 включены в плечи мостовой измерительной цепи, в два других плеча которой включены уравновешивающие обмотки трансформатора Т1.

Генератор 1 может быть подключен к диагонали мостовой измерительной цепи, например, посредством трансформатора Т2.

Детектор 3 соединен с выходом измерительной мостовой цепи, например, через трансформатор Т1. В качестве детектора 3 может быть использован фазовый или амплитудный детектор.

В качестве датчика 2 может быть использован датчик угла поворота или момента врапдения вала, включающий в себя две измерительные обмотки L1,L2.

Источник 6 смещения напряжения питания детектора 3 предназначен для смещения рабочей точки детектора 3.

Оконечный усилитель 5 постоянного тока служит для усиления и калибровки величины продетектированного сигнала датчика 2.

Регулируемый источник 7 напряжения предназначен для установки нулевого уровня выходного сигнала устройства при отсутствии возмущающего воздействия контролируемого вала.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 подает переменное напряжение на измерительные обмотки L1, L2 датчика 2. В обмотках наводятся магнитные потоки, направленные встречно. При идентичности параметров обмоток сигнал на выходе мостовой измерительной цепи должен отсутствовать.

Однако на практике добиться идентичности параметров обмоток не удается, поэтому на выходе мостовой измерительной цепи появляется сигнал рассогласования. Этот сигнал детектируется в детекторе 3, после чего усиливается в оконечном УПТ 5.

Наличие в схеме устройства регулируемого источника 7 позволяет при достаточно большом разбросе индуктивностей обмоток, а также при использовании несимметричных обмоток датчика привести выходной сигнал оконечного УПТ к так называемому «приборному нулю.

ZSTПри перемещении контролируемого вала относительно обмоток L1, L2 происходит изменение магнитных потоков обмоток и, соответственно, изменение результирующего сигнала на выходе измерительной мостовой цепи. Сигнал рассогласования измерительной мостовой цепи вьщеляется в детекторе 3 и усиливается в оконечном УПТ 5. При этом на выходе УПТ 5 появляется сигнал, пропорциональный изменению положения контролируемого вала. Направление вращения вала может быть определено по изменению амплитуды выходного сигнала УПТ 5.

Claims (1)

1. Устройство для определения угла поворота, направления вращения или момента вращения вала, включающее в себя генератор переменного тока, датчик с двумя измерительными обмотками, включенными в мостовую измерительную цепь, и измерительное устройство, отличающееся тем, что измерительное устройство снабжено регулируемым источником напряжения и оконечным усилителем постоянного тока, причем регулируемый источник напряжения подключен к оконечному усилителю постоянного тока.