Многоотсчетный датчик угла

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.СОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК А 4 Н 03 М 1/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТВ ргСС СССР 977.Прое магнитМаССР 70.(54) МНО (57) Уст механике использ ово Цель -ности р К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Институт автоматики АН К(56) Авторское свидетельствоР 580615, кл. Н 02 К 49/10,Гинзбург Л,Б Федотов А.Итирование электромагнитных иных механизмов: Справочник: Лшиностроение, 1980.Авторское свидетельство СР 274510, кл. Н 03 М 1/24, 19 ООТСЧЕТНЬЙ ДАТЧИК УГЛАойство относится к электрон автоматике и может бытьано для преобразования уг-.та вала в цифровой код.вьппение точности и надежоты - достигается тем, что в датчике, содержащем корпус 1., входной вал 2, соединенный с кодирующимэлементом 3 точного отсчета и черезмеханизм сопряжения с кодирующимэлементом 4 грубого отсчета, ведущее звено 5 выполнено в виде явнополюсного магнита, а ведомое звено6 - в виде зубчатого магнитопровода.Надежный дискретный поворот ведомого звена 6 осуществляется без механического контакта с ведущим звеном 5 путем передачи момента, развиваемого МДС звена 5, через промежуточные кольцевые секторы 7. Точнаяфиксация положения кодирующего элемента 4 грубого отсчета относительно асчитывающих элементов 8 осуществляетсн с помощью нДС постопнньк мнгннтон 1 Щустановленных на корпусе и взаимодействующих с зубчатым магнитопрово- Сдом ведомого звена 6, соединенного скодирующим элементом 4. 2 ил,Изобретение относится к электромеханике и автоматике, может быть использовано для преобразования угла поворота нала в цифровой код.Пелью изобретения является повышение точности и надежности работы датчика за счет бесконтактного переключения кодирующих дисков и исключения люфтов в механизме сопряжения от счетов.На фиг. 1 представлен датчик, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Датчик содержит корпус 1 из немагнитного материала, входной вал 2, на котором жестко закреплен кодирующий элемент 3 точного отсчета. Кодирующий элемент 4 грубого отсчета установлен на валу 2 на подшипниках, ве дущее звено Механизма переключения отсчетов выполнено в виде магнита 5 с полюсами и жестко связано с коди.рующим элементом 3 точного отсчета, ведомое звено механизма переключе ния отсчетов выполнено в виде зубча" того магнитопровода (ротора) 6 с числом зубцов 2 = 20 и жестко связано с кодирующим элементов 4 грубого отсчета. Промежуточное звено 7 состо" 30 ит из кольцевых секторов, установленных с зазором относительно звеньев 5 и б на корпусе 1 и выполнено из шихтованного магнитопроводящего материала с радиальным расположением пластин. Ширина кольцевого сектора 7 завна сумме толщин двух зубьев ведомого ротора б и впадины между ними. Кодирующие элементы 3 и 4 выполнены в виде барабанов, на которые нанесе на маска в виде чередующихся магнитопроводящих и диамагнитных участков, разделенных на двадцать дискретных значений, реализующих двоично-десятичный рефлексный код, С зазором от носительно барабанов 3 и 4 установлены считывающие элементы 8, выполненные и виде П-образных трансформаторов, содержащих первичную и вторичную обмотки. С зазором относительно ротора б установлены постоянные магниты 9, размещенные диаметрально противоположно на корпусе 1.Датчик работает следующим образом.На первичные обмотки считывающих трансформаторов 8 поступают сигналы опроса. С вторичных обмоток считывающих трансформаторов 8, замкнутых (через зазор) магнитопроводящими уча стками кодовой маски, считываются сигналы кода "1" (высокий уровень), а с обмоток трансформаторов, относительно которых находятся диамагнитные участки кодовой маски, считываются сигналы кода "0 (низкий уровень) . Вращение входного вала 2 и кодирующего элемента 3 приводит к изменению кода на выходе датчика, характеризующегося за один полный оборот следующей последовательностью чисел: 0;1, 8;9; 9;8 1;О. В моменты перехода 0-0 и 9-9 осуществляется переключение кодирующего элемента 4 грубого отсчета на 1/20 оборота, поскольку в этом положении полюса магнита 5 ориентированы относительно секторон промежуточного звена 7 и магнитный поток замыкается по цепи (см. фиг,1): полюс магнита 5, сектор промежуточного звена 7, зубцы ротора ведомого звена 6, противоположный сектор 7, другой полюс магнита 5. В момент останова ведомого звена его фиксация в заданном положении осуществляется магнитами 9. За один оборот кодирующего элемента 3 точного отсчета осуществляется двукратное переключение кодирующего элемента 4 грубого. отсчета на суммарный угол2 360 ЕЧеткая работа переключающего механизма обеспечивается регулировкой эазорон Р магнитной цепи, передающей момент вращения, и зазоров Д магнитной цепи фиксации ротора 6, обеспечиваемой магнитами 9.Датчик угловых перемещений характеризуется повьппенной надежностью работы и значительным ресурсом наработки в виду отсутствия трущихся и контактирующих элементов. Передача вращения между кодирующими элементами осуществляется плавно, без ударов, что полностью исключает износ звеньев переключающего механизма. Выполнение промежуточного звена в виде кольцевых секторов из шихтованного магнитопроводящего материала с радиальным расположением пластин обеспечивает синхронную передачу вращения барабанов в момент зацепления звеньев, а установка магнитов на корпусе датчика относительно зубчатого ротора обеспечивает точную фиксацию кодирующего барабана в момент останова ведомогозвена. Это позволяет получить высокую точность преобразования углового пе- ремещения в цифровой код,Формула изобретенияМногоотсчетный датчик угла, содержащий корпус, на котором неподвижно установлены считывающие элемен О ты, расположенные напротив кодирующих элементов точного и грубого отсчетов, соединенных механизмом сопряжения, включающим ведущее звено, неподвижно соединенное с входным валом и кодирующим элементов точного отсчета, ведомое звено, неподвижно соединенное,с кодирующим элементом грубого отсчета, промежуточное звено, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности.и надежности датчика, в него введены установленные неподвижно на корпусе постоянные магниты, ведущее звено выполнено ввиде явнополюсного магнита из магнитотвердого материала, ведомое звено выполнено в виде зубчатого магнитопровода из магнитомягкого материала, промежуточное звено выполнено ввиде кольцевых секторов, состоящих израдиально расположенных пластин магнитомягкого материала, собранных впакеты, которые разделены изолирующими прокладками, при этом ширинакольцевого сектора промежуточногозвена равна сумме ширины зубца и периода зубцовой зоны ведомого звена,а ширина полюса ведущего звена непревышает периода зубцовой зоны ведомого звена, постоянные магнитымагнитно связаны с зубцами ведомогозвена через зазор, а полюса ведущего звена магнитно связаны с зубцамиведомого звена через промежуточноезвено,