SU507822A1

SU507822A1 - Functional speed converter

Info

Publication number: SU507822A1
Application number: SU1946164A
Authority: SU
Inventors: Мадияр Фахритдинович Зарипов; Хауа Закировна Вахитова; Нина Анваровна Богданова; Светлана Юнусовна Курганбаева
Original assignee: Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе; Башкирский филиал АН СССР
Priority date: 1973-07-20
Filing date: 1973-07-20
Publication date: 1976-03-25

Description

11eleven

Изобретение относитс к вычислительной технике.The invention relates to computing.

Известны датчики скорости поступательного движени , содержащие магнитопровод, выполненный в виде рамки, разделенной на две части посто нным зазором, измерительные обмотки и посто нный магнит.Transducer speed sensors are known that contain a magnetic core made in the form of a frame divided into two parts by a constant gap, measuring windings and a permanent magnet.

Однако такие датчики воспроизвод т только линейную зависимость выходной ЭДС от скорости, что ограничивает область их применени в устройствах счетно-решающей техники.However, such sensors reproduce only the linear dependence of the output emf on speed, which limits their field of application in devices of counter-decisive technology.

Целью изобретени вл етс обеспечение нелинейной зависимости.The aim of the invention is to provide a non-linear relationship.

Это достигаетс выполнением магнитопро вода с поперечными зазорами в основани х, в которые встроены элементы Холла, включенные последовательно и согласно.This is achieved by performing a magnetic conductor with transverse gaps in the bases in which Hall elements are incorporated, connected in series and according to.

На чертеже изображен функциональный преобразователь скорости,The drawing shows a functional speed converter,

Он состоит из ферромагнитных магнитопроводов 1 It 2 с короткозамкнутыми обмотками 3 и 4, обхватываюшИлМИ основани магнитопроводов. Подвижна часть магнитопровода выполнена в виде посто нного маг- It consists of ferromagnetic 1 It 2 magnetic cores with short-circuited windings 3 and 4, which enclose the magnetic core bases. The movable part of the magnetic circuit is made in the form of a constant mag-

нита 5, обращенного полюсами к разрезным сторонам магнитопровода, Магнитопровод жестко закреплен к плате 6 из немагнит ,ного материала. Плату прикрепл к т к од:ному из объектов, относительную скорость, ;которого надо измерить, а магнит- к /другому . В зазоры основани магнитопроводов 1 и 2 установлены элементт,г Холла 7 и 8, включенные в .цепь короткозамкнутых обмо Ток 3 и 4. Выходные клеммы элементов Холла-включены между собой последовательно и согласно. Соотношение площадей частей магнитопроводов, перекрываемьЕХ j(i jiioсами магнита, измен етс линейно. ; При движении магнита 5 вдоль магпитопроводов 1 и 2 со скоростью и будет наводитьс ЭДС за счет изменени потокосцеплени потока, созданного магнитом, с витками измерени во времени. ЭДС, наводаима в измерительных обмотках, соответственно равна:filament 5, facing poles to the cutting sides of the magnetic circuit, the magnetic circuit is rigidly fixed to the board 6 of a nonmagnetic material. The board attaches to t to one of the objects, the relative speed, which must be measured, and the magnet to / other. The gaps of the cores 1 and 2 are installed in the gaps, Hall 7 and 8, included in the circuit of short-circuited current 3 and 4. The output terminals of the Hall elements are interconnected in series and in accordance. The ratio of the areas of the parts of the magnetic cores, overlapping EX j (i jiioсami magnet, varies linearly.; When the magnet 5 moves along magpitaprovodi 1 and 2 with speed and EMF will be induced due to the change in the flux linkage of the flux created by the magnet with measurement turns in time. EMF induced in the measuring windings, respectively:

- dfia а)ггс1Ф1с- dfia a) gs1f1s

i--di ат-i - di at-

ci u fid$ia ci u fid $ ia

2 dtdi где и Ч4 - абсолютные значени гЦ av wvuv iiiDic папсппи ,, токосцеплени соответствующих магнитных потоков и с измерительными обмоткамиШп . В общем случае по закону Ома дл магнитной цепи магнитный поток определ етс : (i .(.2) (3) . где FM - магнитное напр жение, Создан- Ю нов магнитом, ( J.. - магнитна проводимость на пути составл ющих потока 1 - (4) i-% ff ; рде & - суммарна величина воздушного зазора;20 JU - магнитна проницаемость; Sg площадь воздушного зазора на пути потока. Следовательно, . ф. . °s.( ° о Учитыва , что площади зазоров между магнитом и магнитопроводами, завис т от координаты магнита, то потоки Ф|ц и Ф-д30 с учетом (5) будут Ф r. (е) « . В свою очередь ,.. L е- ( 5 уЛм -л j в С Sjf b f , , ,, где Х| , X - максимальна и текуща координаты подвижного, магнита с началом координат в центре магнитопровода; Ь-1 -Максимальна : площадь воздущного зазора;«п b - ширина магнитопровода; f - длина магнитопровода; Подставл (8) и (9) в (6) и (7), получим абсгипотные значени потоков Ф и Фга : . ./..Р . Хм-Х. -f;( Мее2 dtdi where and H4 are the absolute values of HZ av wvuv iiiDic papspi, the current coupling of the corresponding magnetic fluxes and with the measuring windings of the NW. In general, according to Ohm’s law for a magnetic circuit, the magnetic flux is determined by: (i. (. 2) (3). Where FM is the magnetic voltage, Created by the magnet, (J .. is the magnetic conductivity in the path of the flux components 1 - (4) i-% ff; read & - total air gap; 20 JU - magnetic permeability; Sg is the area of the air gap in the flow path. Consequently, ff. ° s. (° о Taking into account that the areas of the gaps between the magnet and the magnetic cores, depending on the coordinates of the magnet, then the flux Φ | q and F-D30, taking into account (5), will be Φ r. (e). ”In turn, .. L e- (5 lLm-l j in With Sjf bf,, ,, where X |, X is the maximum and current coordinates of the movable magnet with the origin of coordinates in the center of the magnetic conductor; L-1 -Maximal: air gap area; "n b - the width of the magnetic conductor; f - the length of the magnetic conductor; Substitute (8) and (9) in (6) and (7), we obtain the absolute values of the fluxes F and Pha: ... /..R. Hm-H. -f; (Me

w - 7w - 7

786 t - , -- f„ . 2а м )- . 2а - (-11) L г / , X (1 I) f ,бозначим через Ф.J и Ф относительные значени потоков Ф, и Ф -2« ф --UiL j}12) п -bf ф it а . ifo . / , . V Следовательно, Ф-, 1 - (14) Ф ц- к„Х (15) -- рде К. К , - - . м Подставл (10) и (11) в (1) и (2),получим: j. о --г , J hf . lo ( - лм ) - i/, 2tf 37 -, ® /«о f1(J г 2 -f,.| bf-u; (t7; а :-.Г . -;г hP i 1 « гдеК -К. Токи в короткозамкнутых витках 1 и созданные ими потоки Ф , пронизывающие ха элементы Холла, пропорциональны скорости движвн м У. контролируемого объекта, .Таким образом, относительное значение Ф : (е1-02) д у. F.|i . , | кэ ««««сР сопротивление коротозамкнутых витков; G магнитное сопротивление на ути потока Ф х Р кз й (i9) где Е. K.(T(20) Подставл (20) в ((19), получим кз М (аЛ ЗR786 t -, - f „. 2a m) -. 2a - (-11) L g /, X (1 I) f, we denote by F.J and F the relative values of the fluxes Ф, and Ф -2 "Φ --UiL j} 12) η -bf it it a. ifo. /, V Consequently, Ф-, 1 - (14) Ф цц к „Х (15) - rde K. К, - -. m Substitutes (10) and (11) in (1) and (2), we get: j. o - j jf. lo (- lm) - i /, 2tf 37 -, ® / «about f1 (J g 2 -f, | bf-u; (t7; a: -. G. -; g hP i 1" where K is K The currents in the short-circuited turns 1 and the flows F created by them, which penetrate the Hall elements, are proportional to the speed of the moving object in the controlled object. Thus, the relative value of F: (е1-02) d. "" "" CP resistance of short-circuited turns; G magnetic resistance on the flow flow F x P kz d (i9) where E. K. (T (20) Substitute (20) into ((19), we get ks M (AL K

В выражени х (18) - (21) К, К иIn expressions (18) - (21) K, K and

К - коэффициенты пропорциональности. 5K - coefficients of proportionality. five

Изменение суммарного потока, который гфонизывает каждый элемент Холла, вызывает в каждом из них ЭДС:The change in the total flux, which gfonizyvaet each element of the Hall, causes in each of them the emf:

е, - (Ф, + Ф ) К-Ц,(22)е, - (Ф, + Ф) К-Ц, (22)

%1X о% 1X o

4 24 2

Выходное ЭДС определитс из суммыOutput emf is determined from the sum

е и еe and e

е,- Сд, 2X5 (24)e, - Cd, 2X5 (24)

Ф о р м у л а и 3 .) б j.i . I II .Ф о рм ул а and 3.) б j.i. I ii.

Функциональный иреобразон тс-ль ск рч;ти , содержащий неподвижный маг-иит Ирои; p/iFunctional Ireobravon ts-el rk; ti, containing a fixed magic of Iroi; p / i

в виде плоской рамки, разделонной на части зазором, посто нный магнит и измерительные обмотки у основани магнитопрогкша. отличающийс тем, что, с целью получени нелинейной квадратичиоГ :мвисимости , магнитопровод снабжен двум элементами Холла, расположенными в нынолненных в основании дополнительных зазорах, при этом входы элементов Холла нолключены в цепь коротко-замкнутых измерительныхin the form of a flat frame, divided into parts by a gap, a permanent magnet and measuring windings at the base of the magnetogens. characterized in that, in order to obtain a nonlinear quadratic: dependence, the magnetic circuit is equipped with two Hall elements located in additional gaps filled at the base, while the inputs of the Hall elements are not connected to the circuit of short-circuited measuring

обмоток, а выходы соединены последовательо и согласно между co6oii.windings, and the outputs are connected sequentially and consistently between co6oii.

VV