SU781556A1

SU781556A1 - Two-coordinate angular displacement converter

Info

Publication number: SU781556A1
Application number: SU792711668A
Authority: SU
Inventors: Борис Мамиконович Мамиконян; Лерник Саркисович Тоноян; Павел Арутюнович Давтян
Original assignee: Ленинаканский Филиал Ереванского Политехнического Института Им. Карла Маркса
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1979-01-08
Publication date: 1980-11-23

Description

Изобретение относитс к измерител ной технике, в частности к трансформ торным двухкоординатным преобразовател м угловых перемещений, и может быть использовано дл измерени прос ранственного угла. Известны двухкоординатные преобразователи угловых перемещений транс форматорного типа, в которых подвижной частью вл етс либо корь, либо часть магнитопровода, несуща на себе измерительные обмотки El. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс двухкоординатный преобразователь угловых перемещений, содержащий магнитопровод с размещенной на нем обмоткой возбуждени и установленный диаметрально в шаровом экране подвижно относйтельно первого второй магнитопровод с измерительной обмоткой 2. Недостатком известных преобразова телей вл етс низка чувствительность ., вызванна наличием полей рассе ни . Цель изобретени - повышение чув твительностй . Цель достигаетс тем, что первый магнитопровод выполнен в виде четырехполюсного кольцевого статооа, сек ции обмотки возбуждени размещены на его полюсах,а противолежащие секции соединены последовательно согласно. На фиг. 1 схематически изoбpaжet преобразователь, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху. Преобразователь содерхсит магнитопровод в виде кольцевого статора I, снабженный четырьм рсдциальн)ми полюсами 2-5. Внутри статора установлен полый шаровой магнитный экран 6, который может поворачиватьс на углы сз и Jb вокруг двух взаимно перпендикул рных осей X и У соответственно. Кажда из обмоток возбуждени состоит из двух секций, соединенных между собой последовательно-согласно. Секции 7 и 8 первой обмотки установлены на полюсах 2 и 4 статора, а секции 9 и 10 второй обмотки возбуждени - на полюсах 3 и 5 статора. Перва обмотка возбуждени подключена к источнику синусоидального напр жени Ц, а втора - к источнику напр жени 3i, сдвинутому по фазе на 90° относительно и. . Внутри шарового экрана имеетс магнитопровод 11 (диаметрально установленный цилиндрический стержень) с измерительной обмоткой 12. Соединительные провода измерительной обмотки выведены через небольшое отверстие в стенке экрана (не показаны). Установка подвижной части в зазоре между полюсами может быть осуществлена с помощью карданова подвеса, неподвижна ось которого совмещена с осью X датчика, а подвижна - с осью У.The invention relates to a measurement technique, in particular, to two-coordinate transducers of angular displacements, and can be used to measure a spatial angle. Two-coordinate transformer-type angular displacement transducers are known, in which either the measles or the part of the magnetic core carrying the measuring windings El is moving part. The closest to the invention to the technical essence is a two-coordinate angular displacement transducer, containing a magnetic core with an excitation winding placed on it and mounted diametrically movably relative to the first second magnetic core with a measuring winding 2 in a spherical screen. fields scattered. The purpose of the invention is to increase sensibility. The goal is achieved by the fact that the first magnetic core is made in the form of a four-pole ring statooa, the sections of the excitation winding are placed on its poles, and the opposite sections are connected in series according to. FIG. 1 shows a schematic representation of a converter, a general view; Figure 2 is the same, top view. The converter contains a magnetic core in the form of an annular stator I, equipped with four xdal poles 2-5. Inside the stator, a hollow ball magnetic screen 6 is installed, which can rotate at angles sz and jb around two mutually perpendicular axes X and Y, respectively. Each of the field windings consists of two sections interconnected in a series-consistent manner. Sections 7 and 8 of the first winding are installed at the poles 2 and 4 of the stator, and sections 9 and 10 of the second excitation winding are installed at the poles 3 and 5 of the stator. The first excitation winding is connected to a source of sinusoidal voltage C, and the second to a source of voltage 3i, which is out of phase by 90 ° with respect to and. . Inside the ball screen there is a magnetic core 11 (diametrically mounted cylindrical rod) with a measuring winding 12. The connecting wires of the measuring winding are led out through a small hole in the wall of the screen (not shown). The installation of the movable part in the gap between the poles can be carried out using a cardan suspension, the fixed axis of which is aligned with the axis X of the sensor, and the movable one - with the axis Y.

Преобразователь работает следующим образом.The Converter operates as follows.

Магнитные потоки возбуждени , созданные токами обмоток возбуждени , равномерно распредел ютс на поверхности шарового экрана. Ввиду симметричности конструкции магнитный поток одной обмотки возбуждени не пронизывает витки другой обмотки.The magnetic excitation fluxes generated by the excitation windings are uniformly distributed on the surface of the ball screen. Due to the symmetry of the design, the magnetic flux of one excitation winding does not penetrate the turns of the other winding.

При нулевом угле пространственной ориентации подвижной части, когда ось магнитопровода 11 совмешена с осью Z, магнитные потенциалы точек шара, соединенные магнитопроводом 11, равны друг другу. Поэтому в этом положении в магнит.опроводе 11 отсутствует магнитный поток, и ЭДС ЕМ измерительной обмотки равна нулю. При повороте экрана вокруг оси X часть потока разветвл етс в магнитопровод 11; при этЬм величина разветвленного потока пропорциональна величине угла об указанного поворота, а фаза этого потока мен етс на при изменении знака угла ot.At zero angle of spatial orientation of the movable part, when the axis of the magnetic circuit 11 is combined with the axis Z, the magnetic potentials of the points of the ball connected by the magnetic circuit 11 are equal to each other. Therefore, in this position in the magnetic conduit 11 there is no magnetic flux, and the EMF EM of the measuring winding is zero. When the screen rotates around the X axis, part of the flow branches into the magnetic core 11; with this, the value of the branched flow is proportional to the magnitude of the angle about the specified rotation, and the phase of this flow changes by changing the sign of the angle ot.

При повороте экрана вокруг оси У в магнитопроводе 11 наводитс поток от другой обмотки возбуждени , пропорциональный этому углу, а фаза потока измен етс на при изменении знака этого угла.When the screen is rotated around the Y axis in the magnetic core 11, a flow is induced from another field winding proportional to this angle, and the phase of the flow changes to when the sign of this angle changes.

Еслиподвижна часть отклонена от нёЙтралёнО1:О положени одновременно на уголо вокругоси X и угол Ь вокруг оси У, то положение магнитопровода 1 1 относительно оси Z можно выразить через комплексный угол.If the mobile part is deflected from NeutralO1: About the position at the same time on the angle X and the angle L around the Y axis, then the position of the magnetic circuit 1 1 relative to the Z axis can be expressed through the complex angle.

Измерение выходной ЭДС преобразовател может осуществл тьс пол рнокоординатным компенсатором переменного тока, который показывает модуль и фазу ЭДС Ец, т.е. величину и направление измер емого пространственного угла. Можно выходную ЭДС датчика измерить и с помощью пр моугольно-координатного компенсатора переменного тока; в этом случае компенсатор покажет взаимно перпендикул рные The measurement of the output emf of the converter can be carried out by the polar-coordinate compensator of alternating current, which shows the module and phase of the emf Eq, i.e. the magnitude and direction of the measured spatial angle. It is possible to measure the output EMF of a sensor with the help of a right angle-compensating alternator of alternating current; in this case, the compensator will show mutually perpendicular

зостав и л ющие Е и Еу векторной ЭДС EX. +/Еу, т.е. непосредственно величины углов Ы и (Ь .Composition and bounds of E and Ey vector EMF EX. + / Ey, i.e. directly the magnitudes of the angles b and (b.

В предложенном преобразователе уменьшены потоки рассе ни за счет 5 симметричности магнитной системы относительно обмоток возбуждени .In the proposed converter, the scattered fluxes are reduced due to the 5 symmetry of the magnetic system with respect to the excitation windings.

Claims

1.Karpov E, M. Measuring transducers with two degrees of freedom, M., Energie, 1972, p. 50,

rice 3-15.

2. USSR author's certificate

606096, cl. G 01 B 7/30 ,, 1975 (prototype;...