SU739443A1

SU739443A1 - Electromagnetic pick-up

Info

Publication number: SU739443A1
Application number: SU772455550A
Authority: SU
Inventors: Валерий Андреевич Паньшин; Владимир Иванович Сижук
Original assignee: Предприятие П/Я В-8708
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1980-06-05

Description

(54) ЭЛЕКТРОМАГНетнУЙ ДАТЧИК(54) ELECTROMAGNETT SENSOR

Изобретение относитс к электрическим измерени м неэпектрических величин может быть использовано в устройствах бесконтактной синхронизации различных гфоцессов сугловым положением вращаю щегос элемента или дл контрол и регулировани различных .устройств, е которых необходимо точно и стабильно обнаруживать одно или несколько положений движущегос элемента или воздействовать на него (прикладывать момент); натфимер, в бесконтактных системах зажигани и газораспределени двигателей внутреннего сгорани , в бесконтактных электродвигател х посто нного тока, в различных навигационных приборах и dac1«мах управлени , на испытательных стен дах и т.п.. Известны электромагнитные датчики, содержащие цилиндрический (пр моугольвый ) гкх го нный магнит, намагниченный вдоль оси пилинцра, катушку индукти&ностн , устанавливаемую на магнитопровол из магнитного материала с зазором l. Недостатком известных устройств вл етс низка чувствительность. Наиболее близок к предлагаемому электромагнитный датчик, содержащий посто нный магнит, два основных и один дополнительный полюсные наконечники и катушку , расположенные на индукторе, а также основной корь,. расположенный на роторе |2 . У этого датчика большое выходное сопротивление и высокий уровень щумов. что сказываетс на его чувствительности. Цель изобретени - повышение чувствительнос-га датчика. Эта цель достигаетс тем, что в электромагнитный датчшс, содержащий посто нный магнит, два основных и один дополнительный полюсные наконечники и катушку , расположенные на индукторе, а также основной корь из магни1ом гкого материала , расположенный на роторе из немагнитного , дополнительно введены дополнительный корь, закрепленный на наружной поверхности немагнитного ротора, иThe invention relates to electrical measurements of non-spectral quantities that can be used in contactless synchronization devices of various hFoces by the angular position of a rotating element or for controlling and regulating various devices that need to accurately or stably detect one or several positions of a moving element or act on it (apply moment); natfimer, in contactless ignition and gas distribution systems of internal combustion engines, in contactless DC electric motors, in various navigation devices and dac1 "control, on test walls, etc .. Electromagnetic sensors containing cylindrical (rectangular) are known hkkh gn magnet, magnetized along the axis of the pilinsr, induction coil & mounted on a magnetic wire of magnetic material with a gap l. A disadvantage of the known devices is low sensitivity. Closest to the proposed electromagnetic sensor containing a permanent magnet, two main and one additional pole pieces and a coil located on the inductor, as well as the main measles. located on the rotor | 2. This sensor has a large output resistance and a high level of noise. which affects its sensitivity. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the sensor. This goal is achieved by the fact that the electromagnetic sensor, containing a permanent magnet, two main and one additional pole pieces and a coil located on the inductor, as well as the main measles of magnetically soft material located on the rotor of a nonmagnetic one, are additionally introduced an additional measles, fixed on the outer surface of the non-magnetic rotor, and

катушка, намотанна на дополнительный полюсной наконечник, расположенный в сер&оине посто нного магнита, изолированный от основных полюсных наконеч иков немагнитными проклаоками. При этрм конец дополнительного полюсного Наконечника выполнен в вице двух пересекающихс лент, а дополнительный 5жорь выполнен в виде кольца, расположенного в плоскости, перпендикул рной оси вра1аёш ротора. При этом угол между основным и дополнительным кор ми равен углу между ленточными концами дополнительного полюсного наконечника.a coil wound on an additional pole tip, located in the center of a permanent magnet, isolated from the main pole tips by non-magnetic blades. When the end of the additional pole tip is made in the vice of the two intersecting ribbons, the additional 5orr is made in the form of a ring located in the plane perpendicular to the axis of the right rotor. In this case, the angle between the main and additional corners is equal to the angle between the tape ends of the additional pole tip.

На фиг. 1-5 изображен общий видFIG. 1-5 shows a general view

электромагнитного датчика.electromagnetic sensor.

Электромагнитный датчик содержит посто нный магнит 1, основные полюсные наконечники 2, дополнительный по .люсный наконечник 3, катушку 4, немагнитн1 .10 прокладки 5 и б, установленные между средним и край1шми полюсными наконечниками, корь 7 из магнитом гкого материала, укрепленный на немагнитном роторе 8.Electromagnetic sensor contains a permanent magnet 1, the main pole tips 2, an additional pole tip 3, a coil 4, a non-magnet1.10 gasket 5 and b, installed between the middle and edge pole tips, a bore 7 of magnetically soft material mounted on a nonmagnetic rotor eight.

Работает датчик следующим образом. При вращении немагнитного ротора 8 в направлении, указанном на фиг. 1 стрелкой , в момент нахождени кор 7 под правой немагнит ой прокладкой 5 увели читс прово димость цепи между средним и щэавым (южным) полюсными маконечниками магнита, а следовательно, увеличитс магнитный поток в этой цепи; Б момент нахождени кор под левой нег4агнитной прокладкой б увеличитс проводимость магнитной цепи между средним и левым (северным) полюсными наконечниками магнита, а следовательно, увелнчитс магнитный поток в этой цепи, но это. ув еличение магнитного потока в среднем полюсном наконечнике будет противоположным предыдущему. Измёнеюте магнитного потока Фх в феднем полюсном наконечнике и импульсы наведё нной в катушке ЭДС Е показаны на фиг, 2.The sensor works as follows. When the non-magnetic rotor 8 rotates in the direction indicated in FIG. 1 by the arrow, when the core 7 is located under the right non-magnetic pad 5, the conductivity of the circuit between the middle and common (south) pole of the magnet increases, and, consequently, the magnetic flux in this circuit increases; The moment the core is under the left non-magnetic gasket b will increase the conductivity of the magnetic circuit between the middle and left (north) pole tips of the magnet, and consequently, the magnetic flux in this circuit will increase, but this. The increase in the magnetic flux in the middle pole tip will be the opposite of the previous one. The change in the magnetic flux Fh in the fed pole tip and the pulses induced in the EMF E coil are shown in FIG. 2.

В случае выполпогш одной из пластин кор в виде кольца, размещенного на нв(руЖ1юй поверхности ротора в плоскости перпендикул рной его оси вращени , и поключет катушки к источнику посто нног тока (см. фиг, 3) viarHHTHbifi поток через один из основньпс полюсных найонеч ЯЕОв будет уменьшатьс , а через другой уйб ичиватьс . При этбм на корную пластину , а следовательно, и на ротор действует сюю (момент).In the case of one of the plates, the core is in the form of a ring placed on an NV (ruZheyu surface of the rotor in the plane perpendicular to its axis of rotation, and connects the coils to a constant current source (see FIG. 3) will decrease, and through the other, uyb will be moistened. When this is done, a syuya (moment) acts on the base plate and, therefore, on the rotor.

739443739443

Дл совмещени режимов генератора импульсов идатчика моментов средний полюсной наконечник 3 выполнен в виде пересекающихс лент, торцова часть которых показана на фиг. 4| на фиг. 5 показана развертка наружной поверхности ротора с корной пластиной.In order to combine the modes of the pulse generator and the moment sensor, the middle pole tip 3 is made in the form of intersecting ribbons, the front part of which is shown in FIG. 4 | in fig. 5 shows a scan of the outer surface of the rotor with the core plate.

В св зи с тем, что в среднем полюсном наконечнике происходит встречное изменение магнитного потока, а также учитыва , что средн длина витка уменьшаетс (уменьшаетс сечение среднего полюсного наконечника) дл получени сигналов определенной амплитуды по вл етс возможность уменьшить выходное сопротивление электромагнитного датчика. Уменьшение уровн шумов электромагнитного датчика происходит как иэ-за избирательности встречного изменени магнитного потока через средний полюсной наконечник к ширине магнитных неоднородностей на наружной поверхности ротора, так и из-за экранировани катушки наружными полюсными наконечниками.Due to the fact that in the middle pole tip there is an opposite change in the magnetic flux, and also taking into account that the average length of the loop decreases (the cross section of the middle pole tip decreases) to obtain signals of a certain amplitude, it is possible to reduce the output resistance of the electromagnetic sensor. The decrease in the noise level of the electromagnetic sensor occurs both due to the selectivity of the oncoming change in the magnetic flux through the middle pole tip to the width of the magnetic inhomogeneities on the outer surface of the rotor, and due to the screening of the coil by the outer pole tips.

Использование электромагнитного датчика в режиме генератора импульсов и датчика моментов позвол ет упростить конструкцию и число электрических .цепей устройств, в которых он используетс .The use of an electromagnetic sensor in a pulse generator mode and a torque sensor allows simplifying the design and the number of electrical circuits of the devices in which it is used.

Claims

1. Electromagnetic sensor containing a permanent magnet, two main

and one additional pole tips and a coil located on the inductor, as well as the main bark of a magnetically soft material located on a rotor of a non-magnetic material, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the sensor, additional cory fixed on the outer surface of the non-magnetic rotor, and the coil, wound on an additional pole piece, located in the middle of a permanent magnet, isolated from the main pole. tips by nonmagnetic groklada.

2, the sensor according to claim 1, is also distinguished by the fact that the end of the additional pole tip is made in the form of two intersecting ribbons, and the additional measles is executed in the form of a different ring in the plane, perpendicular to the rotation axis of the rotor additional