SU375472A1

SU375472A1 - MAGNETOMODULATION ANGLE SENSOR

Info

Publication number: SU375472A1
Application number: SU1640502A
Authority: SU
Inventors: Н. А. Демина И. Е. Каган Л. В. Шульгин
Priority date: 1971-03-22
Filing date: 1971-03-22
Publication date: 1973-03-23

Description

1one

Изобретение относитс к области контрол зубчатых передач.The invention relates to the field of gearing control.

Известен магнитомодул щионный датчик угла дл устройств диагностики износа зубчатых колес, например силовых редукторов, содержащий чувствительный элемент, выполненный в виде магнитопровода с окнами дл обмоток переменного тока, включенных в индуктивный мост, и обмоток смещени ; наконечники дл внешнего бесконтактного управлени ; формирующий каскад, включающий в себ операционный усилитель и усилитель мощности, и источник переменного тока повышенной частогы. Однако указанный датчик не может быть использован дл контрол зубчатых передач.A known magnetic module angle sensor for devices for diagnosing wear of gear wheels, for example, power gearboxes, contains a sensing element made in the form of a magnetic conductor with windows for alternating current windings connected to an inductive bridge and bias windings; tips for external contactless control; a shaping stage, including an operational amplifier and a power amplifier, and an alternating current source of increased frequency. However, this sensor cannot be used to monitor gears.

Цель изобретени - получение аналогового сигнала, характеризующего степень износа зубчатых колес. Это достигаетс тем, что магнитопровод выполнен в виде двух симметричных соединенных перемычкой половин, в каждой из которых выполнено по два окна и два наконечника; в воздушный зазор между наконечниками первой половины магнитопровода введен юстировочный шунт. Воздушный зазор между наконечниками второй половины магнитопровода предназначен дл размещени в нем зуба контролируемого колеса и на этих наконечниках размещены обмотки внешнего намагничивани . Обмотки переменного тока обеих половин магнитопровода попарно включены в противоположные плечи моста, одна из диагоналей которого подключена к источнику , а друга к входу формирующего каскада .The purpose of the invention is to obtain an analog signal characterizing the degree of wear of gear wheels. This is achieved by the fact that the magnetic core is made in the form of two symmetric halves connected by a bridge, each of which has two windows and two tips; An adjustment shunt is inserted into the air gap between the tips of the first half of the magnetic circuit. The air gap between the tips of the second half of the magnetic circuit is designed to accommodate a tooth of a controlled wheel in it, and external magnetising windings are placed on these tips. The windings of alternating current of both halves of the magnetic circuit are included in pairs in the opposite shoulders of the bridge, one of the diagonals of which is connected to the source, and the other to the input of the forming cascade.

Наконечники второй половины магнитопровода снабжены дополнительной обмоткой обратной св зи, подключенной к выходу усилител мощности согласи с обмоткой внешнего намагничивани , что обеспечивает получениеThe tips of the second half of the magnetic circuit are provided with an additional feedback winding connected to the output of the power amplifier in agreement with the external magnetization winding, which ensures

релейного фронта выходного сигнала.relay front of the output signal.

Такое устройство дает возможность производить бесконтактную проверку силовых зубчатых колес в реальных услови х эксплуатации .Such a device makes it possible to carry out contactless testing of power gears under actual operating conditions.

На фиг. 1 и 2 изображена схема предлагаемого устройства.FIG. 1 and 2 is a diagram of the proposed device.

Устройство содержит чувствительный элемент /, магнитопровод которого состоит из двух симметричных половин, объединенныхThe device contains a sensitive element /, whose magnetic circuit consists of two symmetrical halves, combined

узким сечением. Кажда из половин имеет две пары стержней 2 и 3 и пару внешних «аконечников 4 - 5. Последние у одной половины магнитопровода замкнуты через регулируемый воздушный зазор юстировоч«ым шунтом 6,narrow section. Each of the halves has two pairs of rods 2 and 3 and a pair of external "tips 4 - 5. The latter, in one half of the magnetic core, are closed through an adjustable air gap adjusting" bypass 6,

предназначенным дл балансировки устройства , а у второй замкнуты через воздушный зазор зубом испытуемой шестерни.designed for balancing the device, and the second closed through the air gap by the tooth of the test gear.

На каждой паре стержней наход тс две обмотки 7 и S переменного тока 7 и смещени On each pair of rods there are two windings 7 and S of alternating current 7 and displacement

8 соответствено, а на внешних наконечниках8 respectively, and on the outer tips

Btopofi половины магнитопровода - обмотки 9 к 10 внешнего намагничивани и обратной св зи. Обмотки переменного тока соедин ютс в индуктивный мост, где два противоположных ллеча моста-обмотки переменного тока первой половины магнитопровода, а два других противоположных плеча - обмотки переменного тока второй половины магнитопровода. При этом одна диагональ моста 11 подключена к источнику 12 питани переменного тока повышенной частоты, а втора диагональ 13 соединена с формирующим каскадом 14, состо щим из операционного усилител 15 и усилител 16 мощности, выход которого подключен к обмотке 10, включенной согласно с обмоткой 9 внешнего намагничивани .Btopofi half of the magnetic circuit - winding 9 to 10 external magnetization and feedback. The AC windings are connected to an inductive bridge, where the two opposite ends of the AC bridge are the first half of the magnetic circuit, and the other two opposite arms are the AC windings of the second half of the magnetic circuit. In this case, one diagonal of bridge 11 is connected to an alternating-current high-frequency power supply 12, and the second diagonal 13 is connected to a shaping stage 14 consisting of an operational amplifier 15 and a power amplifier 16, the output of which is connected to a winding 10 connected according to winding 9 of an external magnetization.

При положении зуба испытуемого колеса против внешних наконечников второй половины магнитопровода на выходе устройства по вл етс сигнал. Угловое положение фронта сигнала св зано с положением и состо нием профил зуба и в случае износа профил зуба измен етс . Сигнал на выходе индуктивного моста возникает вследствие уменьшени индуктивного сопротивлени двух противоположных плеч, представленных обмотками переменного тока второй половины магнитопровода , что происходит из-за насыщени сечений стержней, на которых нанесены эти обмотки , посто нным магнитным потоком, создаваемым током в цепи внешнего намагничивани . Дл выбора минимального остаточного напр жени моста предусмотрены обмогки смещени и юстировочный шунт. Сигнал с индуктивного моста поступает на операционный усилитель и далее на усилитель мощности, который формирует сигнал обратной св зи, включенной в фазе с сигналом внешнего намагничивани , что позвол ет получить релейный фронт сигнала на выходе устройства.When the tooth of the test wheel is positioned against the external tips of the second half of the magnetic circuit, a signal appears at the device output. The angular position of the signal front is related to the position and state of the tooth profile and, in case of wear, the tooth profile changes. The signal at the output of the inductive bridge arises due to a decrease in the inductive resistance of the two opposite arms, represented by the alternating current windings of the second half of the magnetic circuit, which occurs due to the saturation of the sections of the rods on which these windings are applied with a constant magnetic flux created by the current in the external magnetization circuit. To select the minimum residual voltage of the bridge, offset biasing and adjustment shunt are provided. The signal from the inductive bridge goes to the operational amplifier and then to the power amplifier, which generates a feedback signal connected in phase with the external magnetization signal, which makes it possible to obtain a relay front signal at the output of the device.

4 Предмет изобретени 4 Subject of the invention

Claims

1. Magnetic modulation angle sensor for devices for diagnosing wear of gear wheels, for example power gearboxes, comprising a sensitive element made in the form of a magnetic conductor with windows for alternating current windings connected to an inductive bridge and bias windings; tips for

external contactless control; forming cascade, which includes an operational amplifier and a power amplifier, and an alternating current source of increased frequency, characterized in that, in order to obtain an analog signal characterizing the degree of wear of the teeth of the wheels, the magnet assembly is made in the form of two symmetric jumper halves, each of which made of two windows and two tips; An adjustment shunt was inserted into the air gap between the tips of the first half of the magnetic conductor, the air gap between the tips of the second half of the magnetic conductor was designed to accommodate a tooth of a controlled wheel, and the external magnetization windings were placed on these tips, the AC windings of both halves of the magnetic conductor were included in pairs on the opposite shoulders of the bridge, one of

the diagonals of which are connected to the source, and the other to the input of the forming cascade.

2. The sensor according to claim 1, characterized in that, in order to obtain a relay front of the output signal, the tips of the second half of the magnetic circuit are provided with an additional feedback winding connected to the output of the power amplifier in accordance with the external magnetization winding.