SU1232937A1 - Датчик угла поворота - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и позвол ет повысить помехоустойчивость и быстродействие датчика угла поворота, содержащего магнитопровод в виде не замкнутого кольца и распределенные по его длине первичную и вторичную обмотки. Первична  обмотка подключена к частотно- задающему контуру автогенератора а вторична  замкнута на нагрузочное сопротивление. На одном конце магнитопровода, где размещена первична  обмотка, установлена ферромагнитна  крышка, а на другом - кольцо в виде короткозамкнуто о витка . Ротор датчика выполнен из магни  в виде короткозамкнутого витка, обхватывающего магнитопровод, а длина первичной обмотки не менее, чем в два раза превышает ее диаметр. При работе датчика ротор св зываетс  с контролируемым объектом при его перемещении вдоль магнитопровода измен етс  число витков вторичной обмотки , индуктивно св занных с первичной обмоткой возбуждени  датчика. В результате измен етс  эквивалентна  индуктивность первичной обмотки датчика , а следовательно, и частота автогенератора , котора   вл етс  выходным информативным параметром датчика угла поворота. 3 ил. (Л N3 СО ГчЭ со со

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  преобразовани  угловых перемещений в электрический сигнал в различных системах автоматики, например , дл  оптимизации работы дви-, гателей внутреннего сгорани  по углу положени  дроссельной заслонки.

Целью изобретени   вл етс  повышение помехоустойчивости и увеличение быстродействи  датчика угла поворота путем частотного преобразовани  его выходного сигнала и увеличени  крутизны характеристики преобразовани .

На фиг. 1 схематично показана конструкци  датчика угла поворота; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1j на фиг. 3 - принципиальна  электричес- ка  схема датчика.

Датчик угла поворота содержит магнитопровод 1, выполненньш из феррита в виде незамкнутого кольца и несущий на себе распределенные по его длине первичную 2 и вторичную 3 обмотки. На торцах магнитопровода неподвижно установлены ферромагнитна  крышка - со стороны первичной обмотки 2 датчика и короткозамкну- тый виток 5 - с противоположного конца магнитопровода. Подвижный элемент датчика - ротор 6, выполненный из магни  в виде короткозамкнутого витка, охватывающего магнитопровод, соединен с осью 7 вращени , кинематически св зываемой в процессе измерени  с объектом контрол  (на чертежах не показан), Первична  обмотка 2 подключена к автогенератору 8 в качестве индуктивности частотозадающего контура , частота на выходе которого  вл етс  информативным параметром датчика перемещени , а вторична  обмотка 3 замкнута на нагрузочное сопротивление .

Датчик угла поворота работает следующим образом.

При возбуждении первичной обмотки 2 в магнитопроводе 1 датчика создаетс  магнитный поток Ф, пересекающий витки вторичной обмотки 3 и навод щий в ней ЭДС, величина которой зависит от положени  ротора 6 датчика. Вихревые токи, протекающие через кольцеобразный ротор, представл ющий собой короткозамкнутьй виток, вытесн ют магнитный поток возбуждени  из участка магнитопровода, наход щегос  между ним и концом магнитопровода , на котором закреплен неподвижный короткозамкнутьй виток 5. Этот виток 5 и крышка А служат дл 

предотвращени  замыкани  магнитных силовых -линий потока возбуждени  через воздушный зазор между концами магнитопровода 1, т.е. уменьшают потоки рассе ни . При замыкании вторичной обмотки 3 на некоторое нагрузоч- ное сопротивление по ней протекает / ток нагрузки, обеспечивающий изменение вносимого сопротивлени  в контур первичной обмотки 2 датчика, что обуславливает изменение эквивалентной индуктивности этой обмотки, а следовательно , и изменение частоты автогенератора 8,

Эксшериментальные данные пюказали, что крутизна характеристики частотного преобразовани  угла поворота повышаетс  при увеличении длины участка магнитопровода3 зан того первичной

обмоткой, по отношению к ее диаметру . Поэтому длина этой обмотки должна не менее, чем вдвое превьш1ать ее диаметр. При более короткой первичной обмотке 2 целесообразно использовать

традшдионное амплитудное преобразование угла поворота в электрический 9сигнал5 при котором первична  обмотка подключаетс  к источнику питани  посто нной частоты, а к вторичной обмотке подключаетс , например, вольт

метр.

5

Благодар  тому, что ротор 6 датчика выполнен из легкого и прочного материала , обладающего высокой электропроводностью (магни ), обеспечиваетс  по:вьщ1ение быстродействи  датчика угла поворота. Помехоустойчивость датчика угла также повышена по сравнению с известными датчиками благодар  использованию частотного преобразовани  выходного сигнала и его более слабой чувствительности к внешним магнитным пол мо

50

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Датчик угла поворота, содержащий магнитопровод,распределенные по его длине первичную и вторичную обмотки и св зываемый в процессе измерени  с контролируемым объектом ротор, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  помехоустойчивости и: увеличение быстродействи , магнитопро- вод выполнен в виде незамкнутого кольца и снабжен ферромагнитной крышкой, установленной на конце магнитопрово- да со стороны первичной обмотки и 5 короткозамкнутым витком, жестко закрепленнь1м на его противоположном конце , ротор выполнен из магни  в виде короткозамкнутого витка, обхватьюаю- щего магнитопровод, а длина первичной обмотки не менее чем в два раза превышает ее диаметр.

   Фм-1

   иг.г

   Ч

   i

   У«.

   Редактор Н. Егорова

   Составитель С. Скрыпник

   Техред О.СопкоКорректор И.Эрдейк

   Заказ 2757/40Тираж 670Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, ffl-35j Раушска  наб,, д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул Проектна , 4