SU1060936A1 - Магнитомодул ционный датчик углового перемещени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к иэмерительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  угла поворота вала в пропорциональный электрический сигнал.

Известен датчик угла, содержащий кольцевой статор с размещенной на нем фазной обмоткой и ротор в виде двухполюсного посто нного магнитаС

Недостатком этого датчика  вл етс  ограниченна  .чувствительность, что обусловлено уменьшением глубины модул ции при уменьшении габаритов датчика.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  магнитомодул ционный датчик углового перемещени , содержащий .цилиндрический статор с равномерно расположенными по его окружности Z отверсти ми, размещенную на леремычках между этими отверсти ми секционированную tT -фазную обмотку, кажда  фаза которой имеет 2/2т диаметрально расположенных пар секций, и четырехполюсный ротор, выполненный из магнитотвердого материала, пол рность полюсов которого чередуетс  в последовательности N -N-S- 5 2 3.

Недостатком известного датчика  вл етс  ограниченный диапазон измерени  угловых перемещений, наибольша  Bejm4HHa которого составл ет 180угловых радиусов, из-за неоднозначности отсчета, так как периодичность выходного синусоидального сигнала в два раза выше периода вращени  ротора.

Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  угловых пере- , мещений.,

. Поставленна  цель достигаетс  тем,что в.магнитомодулйционном датчике углового перемещени , содержащем цилиндрический статор с равномерно расположенными по его окружности 2 отверсти ми, размещенную на перемычках между этими отверсти ми секционированную ггг-фазную обмотку, кажда  фаза которой имеет Z/2m диаметрально расположенных пар секций, и четырехполюсный ротор, выполненный из магнитотве дого материала , два смежных разноименных полюса ротора.выполнены из магнитом гкого материала.

На фиг. 1 представлена конструктивна  схема датчика в трехфазном исполнении на фиг. 2 - электрическа  схема соединени  обмоток датчика .

Датчик содержит цилиндрический статор 1 с равномерно расположенными по его окружности 2 отверсти ми 2 (здесь 2 6, гг| 2), размещенную на перемычках 3 между этими отверсти ми трехфазную обмотку, имеющую шесть секций 4 - 9 и четырехпголюсный ротор 10. Секции 4-9 обмотки датчика подключены к источнику 11 питани  переменного тока. Кажда  пара диаметрально противоположных секций 4-7, 6-9и8-5 образует соответствующую фазу обмотки..

Магнитомодул ционный датчик углового перемещени  работает следующим образом.

При подключении обмоток датчика к источнику 11 питани  переменного тока напр жение этого источника распредел етс  между секци ми 4-7 6 - 9 и 8 - 5 трех фаз обмотки в зависимости от их индуктивного сопротивлени  X. Выходной сигнал снимаетс  с точки А, В и С соединени  диаметрально расположенных секций, образующих соответствующую пару секций. Индуктивное сопротивление каждой секции определ етс  магнитным состо нием (степенью намагниченности участка внутреннего  рма статора 1 между перемычками, на которых размещена эта секци , а также ближайша  предыдуща  и ближайша  последующа  секции.

Рассмотрим, например, изменение

индуктивного сопротивлени  Х, и Хд

пары секций б - 9 фазы В и изменение падени  напр жени  в точке В при вращении ротора 10 против часовой стрелки..

При указанном на фиг. 1 положении ротора 10, соответствующем угловому- положению о1 О, участок : рма между перемычками с секци ми 4 - 9 - 8 находитс  в ненасыщенном .состо нии, вследствие чего индуктивное сопротивление XQ секции 9 максимально. При повороте ротора 10 против часовой стрелки участок  рма между перемычками с секци ми 4 - 98 начинает насыщатьс , снижа  индуктивное сопротивление х g секции 9 При повороте ротора 10 на угол oL 90 насыщение участка  рма, определ ющего индуктивное сопротивление секции 9, достигает максимума, так как все магнитное поле ротора 10 замыкаетс  черезэтот участок. При этом индуктивное сопротивление Хд секции 9 минимальное и останетс  таким при дальнейшем повороте ротора . 10 до угла оС . При повороте ротора от угла о, 120° до dL- 210 происходит уменьшение намагниченности участка  рма между перемычками с секци ми 4 - 9 - 8 и, как следствие, возрастание индуктивного сопротивлени  хgсекции 9 до максимума. В диапазоне сбот 210 до 360 индуктивное сопротивление Хд остаетс  максимальныгл и , посто нным. Секци  6 расположена / диаметрально секции 9, поэтому диаграмма изменени  ее индуктивного

сопротивлени  Xg сдвинута по фазе на 180 относительно х, Периоди ческое изменение Хд и х,, сдвинутых по фазе на 180, вызывает перераспределение напр жени  источника 11 питани  между секци ми, вследствие чего осуществл етс  модул ци  высокочастотного напр жени  питани  в точке В с частотой вращени  ротора 10..Аналогично, но со сдвигом по фазе на 120° и , происходит

i изменение индуктивных сопротивлений других секций и напр жений в точках

А и С обмотки датчика. В результате , на выходе датчика (точки А, В, С )образуетс  симметрична  трехфазна  система напр жений с периодом, равным периоду вращени  ротора 10 датчика, благодар  чему имеет место однозначна  зависимость между углом о поворота ротора 10 и величиной выходного напр жени  в пределах 360.

Таким образом, обеспечиваетс  .расширение диапазона измерени  угловых перемещений ротора.

0А 0в 0С фиг. 2

Claims (1)

1. (54 ) МАГНИТОМОДУЛЯЦИОННЫЙ ДАТЧИК УГЛОВОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ, содержащий цилиндрический статор с равномерно расположенными по его окруж' ности ,2 отверстиями, размещенную на перемычках между этими отверстиями секционированнуюm-фаэную обмотку, кажцай фаза которой имеет •2/2,т диаметрально расположенных пар секций, и четырехполюсный ротор, выполненный из магнитотвердого ма’териала, о т л и чаю щи й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения угловых перемещений, два смежных раЗноимеиНых^!полюса ротора выполнены из магнитомягкого материала.