SU390453A1

SU390453A1 -

Info

Publication number: SU390453A1
Application number: SU1641699A
Authority: SU
Inventors: А. П. Павлов Л. М. Периков Е. Г. Швецов Ю. Н. Козьмин В. В. Москвин
Priority date: 1971-04-05
Filing date: 1971-04-05
Publication date: 1973-07-11

Description

БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙContactless Angle Acceleration Sensor

1one

Изобретение относитс к области приборов автоматического управлени и измерительной техники. Оно предназначено дл измерени ускорений быстровра|Щающихс реверсируемых валов различного рода двигателей.The invention relates to the field of automatic control devices and measuring equipment. It is intended to measure the accelerations of the fast rotating, reversible shafts of various types of engines.

В системах автоматического управлени датчики угловых ускорений необходимы дл введени обратной св зи ino ускорению, а в измерительной технике - дл сн ти моментных характеристик двигателей.In automatic control systems, angular acceleration sensors are required for the introduction of feedback ino to acceleration, and in measurement technology, for capturing motor torque characteristics.

Иввестные бесконтактные датчики угловых ускорений, содержащие инерционную массу, индукционный датчик угла, под|ключенный через усилитель обратной св зи к управл емому моментному электромеханическому датчику .The well-known contactless angular acceleration sensors containing inertial mass, an inductive angle sensor connected via a feedback amplifier to a controlled torque electromechanical sensor.

Однако известные датчики обладают недостаточной точностью и ограниченным диапазоном измерений.However, the known sensors have insufficient accuracy and a limited range of measurements.

Дл повышени точности и расширени диапазона-измерений в предла гаемом датчике часть- инерционной массы выполнена в виде промежуточного зубчатого ротора, размещенного между статором и ротором моментиого датчика, который одновременно выполн ет функцию дем пЛирующвго устройства, дл чего пазы внутреннего и промежуточного зубчатых; роторов залиты медью, образующей ко-роткозамкнутую обмотку.To improve accuracy and expand the range of measurements in the proposed sensor, the part-inertial mass is made as an intermediate gear rotor placed between the stator and the rotor of the moment sensor, which simultaneously performs the function of a demultiplexing device, for which the grooves of the inner and intermediate gear; the rotors are covered with copper, forming a short-circuited winding.

На фиг. 1 1показан предлагаемый бесконтактный датчик угловых ускорений; на фиг. 2 - разрезы основных узлов датчика; на фиг. 3 - электрическа схема включени датчика.FIG. 1 1 shows the proposed contactless angular acceleration sensor; in fig. 2 - sections of the main sensor units; in fig. 3 is an electrical wiring diagram for the sensor.

Бесконтактный датчик угловых ускорений состоит из индзкционного датчика, датчика момента и демтфера. С целью сокращени габаритов датчик момента и демпфер объединены в один узел. Этот узел состоит из кольцевого статора 1, имеющего Ш-образное сечение , промежуточного ротора 2 с трем кольцевыми магнитапровод щими дорожками и внутреннего ротора 3 также с трем кольцевыми магнитапровод щими дорожками.The non-contact angular acceleration sensor consists of an indexing sensor, a torque sensor, and a damper. In order to reduce the dimensions, the torque sensor and the damper are combined into one node. This assembly consists of an annular stator 1, having a W-shaped cross section, an intermediate rotor 2 with three annular magnetoconducting tracks and an internal rotor 3 also with three annular magnetaconducting tracks.

Две крайние дорожки промежуточного ротора с внутренней стороны кольца имеют зубь , угловое 1полол еиие которых одинаково. Две крайние дорожкн внутреннего ротора также имеют зубь на внешней цилиндрической поверхности , но зубцы на них относительно дрзг друга на половину зубцового делени . Средние магнитонровод щие кольца внутреннего и промежуточного роторов выполнены гладкими.The two outer lanes of the intermediate rotor on the inner side of the ring have a tooth, the angular 1 pole of which is the same. The two outermost tracks of the inner rotor also have teeth on the outer cylindrical surface, but the teeth on them are half a tooth division relative to each other. Medium magnetically conductive rings of the inner and intermediate rotors are smooth.

В кольцевых расточках статора размещены обмотки возбуждени 4 и две обмотки управлени 5.In the annular bores of the stator there are excitation windings 4 and two control windings 5.

Индукционный датчик состоит из двух статоров 6 с обмотка:ми возбул дени и измерительными , промежуточного 1кольцевого ротоpa 7 и двух внутренних роторов 8. Статоры индукционного датчика выполнены с вно выраженными .полюсами.The induction sensor consists of two stators 6 with a winding: an excitation gauge and an intermediate 1-ring rotor 7 and two internal rotors 8. The stators of the induction sensor are made with clearly expressed poles.

Промежуточный ротор индукционного датчика выполнен :ка1к одно целое с промежуточным роторам датчика момента и укреплен через ;подши1пни«и на валу датчика угловых ускорений . Весь этот узел образует измерительную инерционную массу.The intermediate rotor of the induction sensor is made: as one piece with the intermediate rotors of the torque sensor and is fixed through; under the axle and on the shaft of the angular acceleration sensor. This whole site forms the measuring inertial mass.

При воздействии на входной вал датчика углового ускорени промежуточные роторы датчика момента и индукционного датчика в силу своей инерционности стрем тс сохранить состо ние поко . На выходе индукционного датчика за счет по вившегос сдвига по углу промежуточного ротора относительно внутренних роторов по вл етс выходное напр жение . После усилени и фазированного выпр млени этот сигнал воздействует на управл ющие обмотки датчика момента, что вызывает по вление восстанавливающего момента соответствующего знака. После окончани переходного процесса, дл сокращени длительности которого служит электромагнитный демтфер, инерционна масса оказываетс сдвинутой на такой угол, 1при котором момент от действующего ускорени будет уравновешен моментом от датчика момента и, следовательно , выходной сигнал усилител будет строго пропорционален ускорению на входе датчика угловых ускорений.When acting on the input shaft of the angular acceleration sensor, the intermediate rotors of the torque sensor and the induction sensor, due to their inertia, tend to maintain a state of rest. At the output of the induction sensor, due to the increased shift in the angle of the intermediate rotor relative to the inner rotors, an output voltage appears. After amplification and phased rectification, this signal acts on the control windings of the torque sensor, which causes the appearance of the restoring moment of the corresponding sign. After the end of the transient process, to reduce the duration of which the electromagnetic damper serves, the inertial mass is shifted by an angle 1 when the moment from the actual acceleration is balanced by the moment from the moment sensor and, therefore, the output signal of the amplifier is strictly proportional to the acceleration at the input of the angular acceleration sensor.

Предмет изобретени Subject invention

Бесконтактный датчик угловых ускорений, содержаш;ий инерционную массу, индукционный датчик угла, подключенный через усилитель обратной св зи к управл емому моментному электромеханическому датчику, и демпфер , отличающийс тем, что, с целью повыщени точности и расширени диапазона измерений , часть инерционной массы выполненаA contactless angular acceleration sensor, containing inertial mass, an inductive angle sensor connected via a feedback amplifier to a controllable torque electromechanical sensor, and a damper, characterized in that, in order to improve accuracy and extend the measurement range, some of the inertial mass is made

в виде промежуточного зубчатого ротора, размещенного между ротором и статором моментного датчика и охваченного короткозамкнутыми витками.in the form of an intermediate gear rotor placed between the rotor and the stator of the torque sensor and covered by short-circuited coils.