SU561866A1

SU561866A1 - Device for determining the change in the angle of the object

Info

Publication number: SU561866A1
Application number: SU2144949A
Authority: SU
Inventors: Николай Илларионович Даников; Татьяна Степановна Даникова; Виктор Евгеньевич Луценко; Александр Степанович Шмачилин
Original assignee: Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority date: 1975-06-17
Filing date: 1975-06-17
Publication date: 1977-06-15

Description

Изобретение относитс к области приборостроени , в частности к устройствам дл о-пределбни изменени углов наклона объектов.The invention relates to the field of instrumentation, in particular, to devices for o-limiting the variation of the angles of inclination of objects.

Известны устройства аналогичного назначени , содержащие измерительный ма тник из ферромагнитного материала и каркас с обмоткой индуктивного датчика, включенного в цепь преобразовател 1, 2. В этих устройствах диапазон измер емы.х углов наклона не превышает ±50°; недостаточно используетс отведенное дл устройства пространство, так как необходимо последовательное введение измерительного ма тника в область взаимодействи с магнитным полем катушки индуктивного датчика и выведение его из этой области . Кроме того, измерительный ма тник при наклонах объекта последовательно .попадает в электромагнитные пол катушки индуктивного датчика, резко различающиес по своей однородности и интенсивности, что приводит к потере точности и чувствительности определени изменени углов наклона.The devices of similar purpose are known, containing a measuring pattern made of ferromagnetic material and a frame with a winding of an inductive sensor connected to the converter circuit 1, 2. In these devices, the range of measured angles of inclination does not exceed ± 50 °; the space allotted for the device is not sufficiently used, since it is necessary to sequentially insert the measuring instrument into the region of interaction with the magnetic field of the inductive sensor coil and remove it from this region. In addition, when the object is tilted, the measuring instrument successively drops into the electromagnetic fields of the inductive sensor coil, which differ sharply in their uniformity and intensity, which leads to a loss of accuracy and sensitivity in determining changes in tilt angles.

Наиболее близким из указанных датчиков по технической сущности предлагаемому вл етс устройство дл определени изменени vглoв наклона объекта, содержащее основалие , ма тник из ферромагнитного материала и каркас с обмоткой индуктивного датчика, включенного в цепь измерительного преобразовател 1.The closest of these sensors according to the technical essence of the invention is a device for determining the change in the object angle of inclination of the object, comprising a base, a rod made of a ferromagnetic material and a frame with an inductive sensor winding connected to the measuring transducer 1.

Целью изобретени вл етс повышение точности и чувствительности, расщирение рабочего диапазона и уменьшение габаритов.The aim of the invention is to improve the accuracy and sensitivity, the expansion of the working range and reduction in size.

Цель достигаетс тем, что ма тник выполнен в виде сплошного диска из анизотропного в магнитном отношении материала, ма тник и его опоры расположены внутри полости каркаса с обмоткой и так что ось вращени ма тника перпендикул рна оси наклона каркаса с обмоткой и оси магнитной анизотропии ма тника, а каркас имеет пр моугольное сечение .The goal is achieved by the fact that the tandem is made in the form of a solid disk of a magnetically anisotropic material, the tambourine and its supports are located inside the cavity of the frame with the winding and so that the axis of rotation of the tangled frame is perpendicular to the axis of the magnetic anisotropy of the plate , and the frame has a rectangular section.

На чертеже приведена принципиальна схема предложенного устройства.The drawing shows a schematic diagram of the proposed device.

Ма тник 1 в виде сплошного диска (цилиндра , образующа которого параллельна оси подвеса) подвешен на опорах качени 2 внутри полости каркаса 3, имеющего .пр моугольное сечение. На каркасе расположена обмотгThe crown 1 in the form of a solid disk (a cylinder that forms parallel to the axis of suspension) is suspended on rolling bearings 2 inside the cavity of frame 3, having a rectangular section. On the frame is located winding

ка 4, включенна в цепь измерительного преобразовател 5. Датчик закреплен на основании 6, укрепл емом на объекте. Устройство работает следующим образом. При изменении угла наклона объекта ма тник поворачиваетс на опорах качени , измен угол между осью анизотропии его материала (показанной па чертеже стрелкой), и направлением пол катушки, совпадающим в этой области с осью катушки. Положение ма тника , когда ось его анизотропии совпадает4, is connected to the measuring transducer circuit 5. The sensor is fixed on base 6, which is fixed on the object. The device works as follows. When the angle of inclination of the object changes, the tilt turns on the rolling bearings, changing the angle between the anisotropy axis of its material (shown by the arrow in the drawing), and the direction of the coil floor that coincides in this area with the axis of the coil. The position of the tiger when its axis of anisotropy coincides

с осью катушки (угол наклона ) хар-актеризуетс максимальным значением и-ндуктивности катушки, т. е. j -raax- При углах наклона ось анизотропии ма тника и ось катушки индуктивности взаимно пернендикул рны . При этом катушка характеризуетс минимальным значением индуктивности. В промежуточных положени х определ емых углов «аклона катушка имеет значени индуктивности , расположенные между крайними значени ми. Отношение максимального и минимального значений индуктивности зависит от отношени магнитной проницаемости материала ма тника вдоль и поперек оси его анизотропии . Конструкци устройства позвол ет измерительному ма тнику посто нно находитьс при любых изменени х угла наклона объекта в месте максимальных однородности и интенсивности электромагнитного пол обмотки индуктивного датчика, что -приводит к повышению точности, чувствительности, к расширению рабочего диапазона до ±90° при одновременном уменьшении габаритов до размеров , определ емых конструктивными размерами опор качени измерительного ма тника. При испытани х датчика была получена чувствительность пор дка 300 мВ на -1° нри разности коэффициентов анизотропии, равной 25. С целью достижени минимальных габаритов и веса, а также упрош,ени технологии изготовлени и настройки целесообразно примен ть каркас пр моугольного сечени и ма тник цилиндрической формы. Форма каркаса может быть и иной, например цилиндрической , при этом дл достижени максимальных точности и чувствительности форма ма тника должна быть изменена (дл цилиндрического каркаса - шаровой ма тник).with the axis of the coil (angle of inclination), har-akterizatsya with the maximum value of the i-inductance of the coil, i.e. j-raax- At the angles of inclination, the axis of anisotropy of the tandem and the axis of the inductance are mutually perpendicular. In this case, the coil is characterized by the minimum value of inductance. In the intermediate positions of the determined angles of the "Aklon", the coil has inductance values located between the extreme values. The ratio of the maximum and minimum values of inductance depends on the ratio of the magnetic permeability of the tiled material along and across the axis of its anisotropy. The design of the device allows the measuring holder to constantly be at any changes in the angle of inclination of the object in the place of maximum homogeneity and intensity of the electromagnetic field of the inductive sensor winding, which leads to an increase in accuracy, sensitivity, extension of the working range to ± 90 ° while reducing the size to the dimensions determined by the constructive dimensions of the rolling supports of the measuring instrument. When testing the sensor, a sensitivity of the order of 300 mV per -1 ° was obtained, with anisotropy coefficient difference of 25. In order to achieve minimum dimensions and weight, as well as to simplify the manufacturing technology and settings, it is advisable to use a frame of rectangular section and keypad. cylindrical shape. The shape of the frame may be different, for example, cylindrical, and in order to achieve maximum accuracy and sensitivity, the shape of the pendulum must be changed (for a cylindrical skeleton, a ball arch).

Claims

1. A device for determining a change in the angles of inclination of an object, comprising a base, a tandem made of ferromagnetic material and a frame with an inductive sensor winding connected to the measuring transducer circuit, characterized in that, in order to increase accuracy, sensitivity, expand the working range and reduce dimensions, in it the tandem is made in the form of a solid disk of anisotropically magnetic material, the tambourine and its supports are located inside the cavity of the specified frame and so that the axis of rotation of the tangled rod is ikul polar axis of the frame and tilt the axis of the magnetic anisotropy of the pendulum ma.

2. A device according to claim 1, characterized in that the frame has a rectangular section.

Sources of information taken into account in the examination

1. Certificate of author number 410249, cl. G 01 C 9/02, 1972.

2. Authors certificate L 253391, Cl. G 01 C, 9/02, 1970.