SU1315790A1

SU1315790A1 - Transducer of angular displacements

Info

Publication number: SU1315790A1
Application number: SU853916297A
Authority: SU
Inventors: Евгений Петрович Абрамцев
Original assignee: Е. П. Абрамцев
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1987-06-07

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и имеет целью повышение точности измерений путем увеличени чувствительности датчика угловых перемещений. Датчик содержит неподвижный магнитопровод 1, на выступах которого размещены магниточув- ствительные элементы ({ЧЭ) 2 и 3, включенные, например, по мостовой схеме измерени . В зазоре между выступами магнитопровода 1 установлен ферромагнитный ротор А, на оси которого закреплен посто нный магнит 5. Магнит 5 выполнен с поперечным сечением , ограниченным двум симметрично расположенными участками спирали Архимеда , и имеет продольное сечение в виде равнобедренной трапеции, мень- гаее основание которой расположено в области участков спирали Архимеда с наибольшим радиусом кривизны. Магнит 5 намагничен радиально. При повороте ротора 4 дифференциально измен ютс величины и площади зазоров между посто нным магнитом 5 и МЧЭ 2 и 3, вследствие чего измен етс магнитна проводимость зазоров меткду подвижной и неподвижной част ми датчика в противоположных направлени х. В результате сигналы на выходе обоих МЧЭ линейно измен ютс в функции угла поворота ротора датчика, 2 ил. (С (Л ,Л.и, .и, The invention relates to a measurement technique and is aimed at improving the accuracy of measurements by increasing the sensitivity of an angular displacement sensor. The sensor contains a fixed magnetic core 1, on the protrusions of which magnetic elements ({SE) 2 and 3 are placed, which are included, for example, by a bridge measurement circuit. In the gap between the projections of the magnetic circuit 1, a ferromagnetic rotor A is mounted, on the axis of which a permanent magnet 5 is fixed. The magnet 5 is made with a cross section bounded by two symmetrically arranged sections of the Archimedes spiral, and has a longitudinal section in the form of an isosceles trapezium, the smaller base of which is located in the region of the Archimedes spiral sections with the largest radius of curvature. Magnet 5 is magnetized radially. When the rotor 4 rotates, the magnitudes and areas of the gaps between the permanent magnet 5 and the MCE 2 and 3 differentially change, as a result of which the magnetic conductivity of the gaps between the movable and stationary parts of the sensor in opposite directions changes. As a result, the signals at the output of both MCEs vary linearly as a function of the angle of rotation of the rotor of the sensor, 2 or less. (C (L, L. and.,.,

Description

11eleven

Изобретение относитс к измерительной технике и используетс дл измерени угловых перемещений, например , в машиностроении дл контрол угловых перемещений рабочих органов металлорежущих станков.The invention relates to a measurement technique and is used to measure angular displacements, for example, in mechanical engineering to control the angular displacements of the working members of machine tools.

Цепь изобретени - повьшение точности измерений путем увеличени чувствительности датчика, что достигаетс увеличением градиента магнитной проводимости в зазоре между подвижной и неподвижной част ми датчика.The circuit of the invention is an increase in the measurement accuracy by increasing the sensitivity of the sensor, which is achieved by increasing the magnetic conductivity gradient in the gap between the mobile and fixed parts of the sensor.

На фиг, 1 показано схематично конструктивное выполнение датчика угловых перемещений; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг, 1,Fig, 1 shows a schematic constructive execution of the sensor of angular displacements; FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1,

Датчик угловых перемещений содержит неподвижный магнитопровод I, на выступах которого размещены магнито- чувствительные элементы (fЧЭ) 2 и 3, например магниторезисторы, включенные по мостовой схеме измерени (ие показана). В зазоре между выступами магнитопровода 1 установлен ферромагнитный ротор 4 с закрепленным на нем посто нным магнитом 5, В процессе измерени ротор А кинематически св зываетс с объектом контрол . Магнит 5, намагниченный радиально, установлен на оси ротора и выполнен с поперечным сечением, ограниченным двум симметрично расположенными участками спирали Архимеда, и имеет продольное сечение в виде равнобедренной трапеции,меньшее основание которой расположено в области участков спирали Архимеда с наибольшим радиусом кривизны.The angular displacement sensor contains a stationary magnetic circuit I, on the protrusions of which magnetic-sensitive elements (fCE) 2 and 3 are placed, for example, magneto-resistors connected by a bridge measurement circuit (not shown). In the gap between the projections of the magnetic circuit 1, a ferromagnetic rotor 4 is mounted with a permanent magnet 5 fixed on it. During the measurement, the rotor A is kinematically connected with the test object. Magnet 5, magnetized radially, is mounted on the rotor axis and is made with a cross section bounded by two symmetrically located sections of the Archimedes spiral, and has a longitudinal section in the form of an isosceles trapezium, the smaller base of which is located in the region of the sections of the Archimedes spiral with the greatest radius of curvature.

Датчик угловых перемещений работает следующим образом.The sensor of angular displacements works as follows.

При повороте ротора 4 измен ютс величины зазоров между посто нным магнитом 5 ротора и МЧЭ 2 и 3 датчика . Величина зазора между одним из МЧЭ, например 2, и магнитом 5 умень- щаетс , а его площадь увеличиваетс .When the rotor 4 rotates, the gaps between the permanent magnet 5 of the rotor and the MCE 2 and 3 sensors change. The size of the gap between one of the MCE, for example 2, and the magnet 5 decreases, and its area increases.

0202

а между другим МЧЭ, например 3, и магнитом 5 зазор увеличиваетс , а его площадь уменьшаетс вследствие чего измен етс магнитна проводимость этих зазоров в области размещени МЧЭ во взаимно противоположных направлени х. Изменение проводимости воздушных зазоров, а следовательно, и магнитных потоков, проход щих через МЧЭ, в зависимости от угла поворота ротора А вызывает изменение сигналов на их выходах, например изменение сопротивлени магниторезисто- ров, происход щее линейно в зависимости от угла поворота ротора А, Благодар особенност м конструктивного выполнени посто нного магнита 5 обеспечиваютс увеличение градиента магнитной проводимости, а следовательно , более интенсивное изменение сигнала на выходе датчика, что повышает его чувствительность и точность измерени угла поворота.and between the other MCE, for example 3, and the magnet 5, the gap increases, and its area decreases, resulting in a change in the magnetic conductivity of these gaps in the area where the MCE is located in mutually opposite directions. The change in the conductivity of the air gaps, and consequently, the magnetic flux passing through the MCE, depending on the angle of rotation of the rotor A causes a change in the signals at their outputs, for example, a change in the resistance of the magnetoresistors, which occurs linearly depending on the angle of rotation of the rotor A, Thanks The design features of the permanent magnet 5 provide an increase in the magnetic conductivity gradient and, consequently, a more intense change in the signal at the output of the sensor, which increases its sensitivity Spine and accuracy of measuring the angle of rotation.

2525

Claims

Invention Formula

The sensor of angular displacements containing a stationary magnetic core with protrusions placed on. these are magnetically sensitive elements and a ferromagnetic rotor mounted in the gap between the projections of the magnetic circuit with a permanent magnet fixed to it, differing in that

that, in order to increase the measurement accuracy by increasing the sensitivity of the sensor, the permanent magnet is mounted on the rotor axis, magnetized radially, made with a cross section bounded by two symmetrically located sections of the helix helix, and has a longitudinal section in the form of an isosceles trapezium, the smaller base of which is located in the region of the Archimea helix with the largest radius of curvature.

Editor L. Kozoriz

Compiled by T. Bychkova Tehred M.Hodanich

Order 2344 / D2Tirage 677Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Design, And

Phi2.2

Proofreader G. Reshetnik