SU425201A1 - Устройство для преобразования пространственных координат - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к средствам измерепи  пространственных координат и может найти применение дл  определени  положени  различпых объемов в пространстве.

В известном устройстве дл  преобразовани  пространствеппых координат в электрический сигпал, содержащем измерительную рамку , статор и магнитопровод, измерительна  рамка имеет две степени свободы; поэтому дл  съема значени  э.д.с. необходимы подвижные контакты, что уменьшает надежность преобразовател .

В предлагаемом устройстве, с целью повышени  точности и надежности, измерительна  рамка выполнена неподвижной, а магнитопровод из материала с высокой магнитной проницаемостью - подвижным; кроме того, с целью снижени  потребл емой статором мощности магнитна  система вьшолнена замкнутой .

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 - система координат , в которой происходит измерепие.

Преобразователь состоит из статора 1, в пазах которого размещены две обмотки 2 возбуждени , сдвинутые- В пространстве на 90°. Статор с помощью стопорной шайбы 3 и винтов 4 жестко св зан с основанием 5.

Внутри статора 1 расположены неподвижна  измерительна  рамка 6 и кольцевой магнитопровод 7, закрепленный в двухстепенном карданном подвесе. Центр подвеса совпадает с центром неподвижной рамки. Карданный подвес содержит внутреннее кольцо 8, имеющее две пары подшипников, расположенных на двух взаимно перпендикул рных ос х, причем одна пара располагаетс  в резьбовых втулках 9 и опираетс  на полуоси, жестко св занные с внешним кольцом 10, на котором находитс  магнитопровод. Внешнее кольцо 10 с помощью т ги соедин етс  с подвижным объектом или грузом, который служит элементом, чзвствительным к отклонению от вертикальной оси.

15

Обмотки 2 возбуждени  питаютс  квадратурными токами, в результате чего внутри статора образуетс  вращающеес  магнитное поле .

В исходном положении магнитопровод располагаетс  в диаметральной плоскости XOY, совпадающей с плоскостью измерительной катушки . При этом магнитные силовые линии основного потока замыкаютс  через магнитопровод , и в рамке э.д.с. не наводитс .

Введем две системы координат: XOYZ-св занную с основанием преобразовател , и XiOYiZi - св занную с магнитопроводом. При отклонении объекта в пространстве магнитопровод измен ет свое положение относительно

измерительной рамки. Это приводит к уменьшению магнитной проводимости вдоль плоскости рамки. В результате магнитные силовые линии вращающегос  пол  наклон ютс  вместе с магнитопроводом.

Если обозначить линию пересечени  плоскости рамки с плоскостью магнитопровода MN, то тогда изменение положени  магнитопровода можно описать как поворот вокруг оси MN на угол 8. Положение оси МЛ определ етс  углом, отсчитываемым в плоскости рамки XOY. При таком положении вращающеес  магнитное поле наводит в рамке э.д.с.:

е /С в sin (ш/ -f (1- -- ср),

где К - коэффициент пропорциональности; Ф - начальна  фаза, обусловленна  пространственным положением статора.

Фаза ф может быть скомпенсирована поворотом статора относительно оси OZ. Амплитуда и фаза э.д.с.  вл ютс  мерой пространственного положени  объекта.

гт

предмет изобретени 

Claims (2)

1.Устройство дл  преобразовани  пространственных координат, содержащее статор, измерительную раму и магнитопровод, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  точности и надежности, измерительна  рамка закреплена неподвижно в статоре, а магнитопровод закреплен в двухстепенном карданном подвесе, центр подвеса которого совпадает с

центром неподвижной рамки.

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью снижени  потребл емой статором мощности, магнитна  система выполнена замкнутой.

fu 2