SU1117467A1 - Магнитоупругий датчик крут щего момента - Google Patents

Abstract

МАГНИТОУ11РУГИЙ ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержащий упругий ферромагнитный вал и кольцевой статор с радиально расположенными полюсами. на которых размещены намагничивающие и измерительные катушки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  его чувствительности, вал выполнен в виде замкнутого магнитопровода с -образными участками, вершины которых образуют торцы вала, а статор - в виде двух соосных колец с полюсами, установленных в торцах полого неферромагнитного основани  напротив вершин V -образных участков, причем число полюсов колец статора равно числу вершин V -образных участков , а полюсы одного кольца смещены в окружном направлении относительно полюсов другого кольца на половину шага полюсов. (Л

Description

11 Изобретение относитс  к силоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  крут щего момента, передаваемого вращающимс  валом. Известный магнитоупругий датчик крут щего момента, содержащий три неподвижных кольцевых электромагнита с  вно выраженными полюсами, расположенных концентрично с контролируемым участком вала, средний из которых несет на полюсах обмотки возбуждени , а крайние измерительные обмотки не обеспечивают требуемой точности измерител  lj . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  магнитоупругий датчик крут щего момента, содержащий упругий ферромагнитный вал и кольцевой статор с радиально расположенными полюсами, на которых раз мещены намагничивающие и измерительные катушки 2J . Недостатком известного датчика  в л етс  низка  чувствительность. Целью изобретени   вл етс  повьше ние чувствительности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в магнитном датчике крут щего момента, содержащем упругий ферромаг нитный вал и кольцевой статор с ради ально расположенными полюсами, на ко торых размещены намагничивающие и из мерительные катушки, вал выполнен в виде замкнутого магнитопровода с V -образ1и,1ми участками,- верти11ыкоторых образуют торцы вала, а статор - в виде двух соосных колец с полюсами, установленных в торцах полого неферромагнитного основани  напротив вершин V-образных участков, причем -.числ полюсов колец статора равйо числу вершин V-образных участков, а полюсы одного кольца смещены в окружном нап равлении относительно полюсов другог кольца на половину шага полюсов. На фиг.1 представлена конструктив на  схема датчика на фиг.2 - разрез А-А на фиг.I. Магнитоупру гий датчик крут щего момента содержит упругий ферромагнит ный вал 1, выполненный в виде замкну того магнитопровода с V -образными участками 2, чувствительными к дефор мации, и с вершинами 3, которые обра зуют торцы вала, и кольцевой статор, состо щий из двух соосных колец 4 с внутренними радиальными полюсами 5 и полого цилиндрического неферромагнитного основани  6. Кольца 4 статора установлены в торцах цилиндрического основани  напротив вершин V -образных участков замкнутого магнитопровода. На полюсах одного кольца 4 намотаны питаемые переменным током намагничивающие катушки 7, которые соединены последовательно таким образом, чтобы полюсы чередовались. На полюсах другого кольца 4 размещены последовательно соединенные измерительные катушки 8, , Полюсы одного кольца 4 смещены в окружном направлении относительно полюсов другого кольца 4 на половину шага полюсов. Число полюсов колец статора равно числу вершин V-образных участков магнитопровода. Датчик работает следующим образом . При отсутствии крут щего момента, когда точки а,Ь,с,(3, е наход тс  под полюсами колец статора (фиг.2), магнитные потоки замыкаютс  через участки сеЬ магнитопровода. Участок магнитопровода ajbec представл ет собой магнитный мост, которьй уравновешен. Через участокj е магнитный поток отсутствует. На выходе измерительной катушки напр жение равно нулю. При действии крут щего момента измен етс  магнитна  проницаемость V-образных участков вала, причем в направлени х, в которых вал ,испытывает деформацию сжати  (участки aj и be вала), магнитна  проницаемость уменьшаетс , а в направлени х деформации раст жени  - увеличиваетс  (участки bcj и се вала). Вследствие этого магнитные сопротивлени  участков аа и Ье увеличиваютс , а участков и се уменьшаютс . Уравновешенное состо ние магнитного моста нарушаетс . Между точками d и е возникает разность магнитньк потенциалов. Через участок d е протекает магнитный поток, В измерительной катушке индуцируетс  напр жение, пропорциональное величине крут щего момента. Остальные участки магнитопровода работают аналогично. При изменении знака момента измен етс  направление магнитного потока через участок е, следовательно измен етс  нз 180 фаза выходного напр жени  .

Выполнение упругого ферромагнитного вала в виде замкнутого магнитопровода с V -образными участками позвол ет полностью использовать механические напр жени , возникающие в вале под действ ием крут щего момента,

, следовательно, noBbictiTb чувствии

тельность датчика.

6

иг.,

Claims (1)

1. ’МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержащий упругий ферромагнитный вал и кольцевой статор с радиально расположенными полюсами, на которых размещены намагничивающие и измерительные катушки, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности, вал выполнен в виде замкнутого магнитопровода с\ -образными участками, вершины которых образуют торцы вала, а статор - в виде двух соосных колец с полюсами, установленных в торцах полого неферромагнитного основания напротив вершин V -образных участков, причем число полюсов колец статора равно числу вершин V -образных участков, а полюсы одного кольца смещены в окружном направлении относительно полюсов другого кольца на половину шага полюсов.

   SU „„ 1117467 <

   1117467 2