SU607144A1

SU607144A1 - Shaft rotational velocity sensor

Info

Publication number: SU607144A1
Application number: SU762408303A
Authority: SU
Inventors: Александр Тимофеевич Артамонов; Леонид Вячеславович Белокуров; Николай Павлович Волков; Сашик Торгомович Мартиросян; Сергей Николаевич Сафонов; Артем Михайлович Тарасов
Original assignee: Московский Институт Электронного Машиностроения
Priority date: 1976-09-30
Filing date: 1976-09-30
Publication date: 1978-05-15

Description

Изобретение относитс к области автоматики и измерительной техники и может быть использовано в различных отрасл х промышленности дл определени -скорости вращени валов механизмов и машин. Известны дискретные датчики скорости, у которых частота следовани импульсов или временной интервал между импульсами есть мера скорости l. Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл изм рени скорости , в котором зубчатый эле тропроводный диск проходит через зазор индуктивной головки, включенной в колебательный контур автогенератора. К недостаткам известного устройства сле дует отнести малый динамический диапазон, который определ етс конечным временем за тухани колебаний и малым индексом частотной модул ции, завис щим от перепада величин активных потерь в промежутке зуб-прорезь диска ротора, низкую точность преобразовани , завис щую от взаимного расположени индуктивной головки статора и зубцов диска ротора (большие погрешности эксцентр ситета, биени ротора, неплоскостности статора и ротора) и точности изготовлени межзубцового рассто ни у ротора. Недостатком вл етс также папкчке промежуточных соединительных элементов с измер емым валом (муфты, цанги, сильфонов и т. д.), что усложн ет конструкцию датчика. Дл повышени глубины модул ции выходного сигнала в предлагаемом датчике пазы электропроводного диска заполнены замкнутым по окружности ферромагнетиком. На фиг. 1 изображен описываемый датчик угловой скорости вращени вала в двух проекци х; на фиг. 2 - блок-схема преобразовател . Датчик содержит валик 1, отцентрированный во вращающихс опорах 2, установленных е разъемном корпусе 3. На валике 1 жестко закреплен ротор 4, выполненный из диамагнитного материала (например алюминиевый сплав АМЦ) со шлицевыми прорез ми 5, которые заполнены и соединены между собой замкнутым магнитопроводом из магнитопровод щего материала (например ферроэпоксид). В корпусе 3 закреплен каркас катушки 6, Л1Лпопневной из магнитопровод щего материаласплошным магнитопровод щим материалом,The invention relates to the field of automation and measurement technology and can be used in various sectors of the industry to determine the speed of rotation of the shafts of mechanisms and machines. Discrete velocity sensors are known in which the pulse frequency or the time interval between pulses is a measure of the speed l. The closest to the technical essence of the invention is a device for measuring the speed, in which a toothed electrically conducting disk passes through a gap of an inductive head included in the oscillator circuit of the oscillator. The disadvantages of the known device include a small dynamic range, which is determined by the finite time for damping oscillations and a small frequency modulation index, depending on the difference in active loss values in the tooth-slot gap of the rotor disk, low conversion accuracy, depending on the relative position the inductive head of the stator and the teeth of the rotor disk (large errors of the eccentric of the system, rotor beats, non-planarness of the stator and the rotor) and the accuracy of manufacturing of the interdental distance from the rotor. The disadvantage is also the folder of intermediate connecting elements with the measured shaft (couplings, collets, bellows, etc.), which complicates the design of the sensor. To increase the modulation depth of the output signal in the proposed sensor, the grooves of the conductive disk are filled with a ferromagnet circumferentially closed. FIG. Figure 1 shows the described angular velocity sensor of a shaft in two projections; in fig. 2 is a block diagram of a converter. The sensor contains a roller 1, centered in rotating supports 2, mounted in a detachable housing 3. On the roller 1, a rotor 4 is rigidly fixed made of a diamagnetic material (for example aluminum alloy AMC) with slotted slots 5, which are filled and interconnected by a closed magnetic magnetically conductive material (for example, ferroepoxide). In the case 3, the frame of the coil 6 is fixed; L1Lpopnevny of the magnetic conductive material is a continuous magnetic conductive material,

с выступами в форме сегментов 7, равномер-вызывает увеличение индуктивности обмотки,with projections in the form of segments 7, uniformly causes an increase in winding inductance,

но распопоженнымн по окружности на плос-Изменение индуктивности обмотки вызываетbut by the circumference of the circumference of the flat-change in inductance of the winding causes

кости статора, на которых помещена кндуктив-модул цию частоты автогенератора 11 (см.bones of the stator, on which the inductive modulation of the frequency of the oscillator 11 is placed (see

на обмотка с выводами 8. На валике 1 пре- 2). Частотный Детектор 12 вьщел етon the winding with leads 8. On the roller 1 pre- 2). Frequency Detector 12 selector

дусмотрен фланец 0, выступающий за пределычастоту модул ции, пропорциональную скорсюкорпуса 3 дл фрикционного соединени сти вращени контролируемого вала. Выход- контролируемым валом 10. Угловые размеры выступов с обмотками уже зубцов ротораA flange 0 extending beyond the modulation frequency is proportional to the scoring housing 3 for a frictional connection of the rotation of the monitored shaft. Output - controlled shaft 10. The angular dimensions of the protrusions with the windings of the rotor teeth

(приблизительно на ) таким образом, юётс на регистрационный прибор 13 (напричто в определенные моменты зубчатый экранмер частотомер). ротора полностью закрывает выступы статоf a с намотанной ва них обмоткой или полностью их открывает. Индуктивна обмотка включена в автогенераторную схему (см. фиг. 2), содержащую автогенератор 11, последовательно соединенный с частотным детектором 12 и регистрирующим прибором 13. Работа устройства осуществл етс следу- юшим образом. Вращение контролируемого вала передаетс ротору преобразовател (например , фрикционные через фланец 9). Зубцы ротора последовательно перекрывают сегментообразные выступы статора с намотанной на них индуктивной обмоткой. Это вызывает умень шение индуктивности этой обмотки за счет по влени вихревых токов в зубцах диска ротора . Прохождение пазов ротора мимо сегмен тообразных выступов статора, заполненных(approximately) in this way, the registration device 13 is used (for example, at certain moments the toothed screen meter frequency counter). the rotor completely covers the projections of the statof a with the winding wound on them or completely opens them. The inductive winding is included in an oscillator circuit (see FIG. 2) containing an oscillator 11 connected in series with the frequency detector 12 and a recording device 13. The device operates as follows. The rotation of the monitored shaft is transmitted to the converter rotor (for example, friction through a flange 9). The rotor teeth successively overlap the stator-like protrusions of the stator with the inductive winding wound around them. This causes a decrease in the inductance of this winding due to the appearance of eddy currents in the teeth of the rotor disk. Passage of the rotor slots past the stator segmented protrusions filled

Claims

The sensor's signal is the signal from the output of the frequency detector 12, which, as such, the readings of the recording device 13 determine the magnitude of the rotational speed of the monitored shaft. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Angular rotational speed sensor comprising a toothed conductive disk and an inductor included in a measurement circuit, characterized in that, in order to increase the modulation depth of the output signal, the grooves of the conductive disk are filled with a circumferentially closed ferromagnet. Sources of information taken into account in the examination: 1.Agaykin DI and others Sensors of control and regulation, M., 1965, p. 456-483.

2. USSR author's certificate number 2O4906, cl. Q 08 C 9/04, 1967.

iO

II

but