Преобразователь частоты вращения вала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 770912 А ЕСПУБЛИК 3/48 30 О ни душно магни и темп магниЦе ие ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА(57) Использование: измерительная техника, бесконтактное измерение угловой скоИзобретение относится к измерительной технике, а точнее к бесконтактному измерению угловой скорости вращения вала с помощью преобразователя частоты вращения.Известен датчик частоты вращения, содержащий катушку и сердечник с магнитом, При пересечении катушкой магнитного поля наводится эдс, по величине которой судят об угловой скорости, Датчик имеет ограниченную точность определения скорости вращения.Известен преобразователь скорости вращения в частоту импульсов, принятый за прототип и содержащий вращающееся зубчатое колесо, магнитопровод, измерительную катушку, автогенератор и схему формирования сигнала. Магнитопровод выполнен П-образной формы с двумя катушками, Зубчатое колесо (индуктор) модулирует сигнал с автогенератора за счет изменения добротности контура,Недостатком прототипа является низкая помехоустойчивость к изменению возрости вращения валов, Сущность ния: преобразователь содержит индуктор, Ш-образный магнитоп центральном стержне которого р на измерительная обмотка, подкл автогенератору и формированию Магнитопровод установлен в ко торцевой поверхности которого злектропроводящий экран, парам цов индуктора удовлетворяют щА, В, где гп - модуль зубца, А на зазора между торцами зубцов и стержней магнитопровода, В торца каждого из стержней маг да. 3 ил. иэобретезубчатый ровод, на асположеюченная ксигнала,рпусе, нананесенетры зубусловию - величииндуктораширинатопрового зазора между зубьями колеса и опроводом, в частности от вибрации ературных деформаций, и к электроным наводкам,лью изобретения является п мехоэащищенности преобра ля,Укаэанная цель достигается за счет выполнения магнитопровода Ш-образной формы с размещением измерительной обмотки на центральном стержне, нанесения на корпусе, в котором помещен магнитопровод торцевой поверхностью к зазору, О-образного электропроводящего слоя и выбора величины зазора между зубьями индуктора файф и стержней магнитопровода, ширины торцов каждого из стержней менее модуля п зуба индуктора, а расстояния между стержнями магнитопровода более 2 в.На фиг, 1 представлена конструктивная схема преобразователя; на фиг. 2 дан вид на торцевую поверхность магнитопровода в корпусе; на фиг, 3 изображена электрокинематическая схема преобразователя5 10 15 20 2 30 35 40 лг l.1 а 50 55 Преобразователь состоит из зубчатого индуктора 1, магнитопровода 2 Ш-образной формы с обмоткой 3 на центральном стержне 4, автогенератора 5 высокочастотных колебаний, формирователя 6 сигнала с электропрооодящего слоя 7, расположенного на корпусе 8, Индуктор, изготавлиЬзаемыйл преимущественно иэ ферромагнитного материала, устанавливается на валу 9, угловая скорость которого измеряется. Па периметру индуктора нарезаны зубья с модулем т, глубина а которых не меньше длины Ш-образного магнитопровода, рзсгОыагаемага вдоль зуба, Между торцевой поверхностьо стержней магнитопровода шириной В и торцами зубьев индуктора образован зазор А, не преоышааций величину модуля п 1 зуба индуктора, Расстояние 11 между стержнями Ш-ОоразОГО мдгнитопраоада выбирается не менее 2 гп, Такие соотношения размероо магнитопраоода, зубьев индукторз и их взаимное расположение с О-образным проводящим слоем обеспечивает получение наибольшего отношения полезного сигнала к Ьоуму (помехе) при вращении пала с индуктаром.Относительное приращение информационного сигнала на обмотке 3 будет зависеть от изленения ма.нитного сопротивления, определяемого меняющимс 51 воздушным зазором Л и приведенной площадью Яь, воздушного зазора между торцовыми поверхностями зуба индуктара и стержней магнитапраоодз, При ширине стороны ссрде ника мзгнигопрооода менееЯ модуля гп зуба индуктарз отыоьГе-е = оЛ момент расположения выступа зуба нзд магнитопрооадам максимально и минимально о момент прохождения над магнитопрооодом опздины зуба, если зазор А менее модуля, а стержни Ш-образнога магнитопрооода располагаются нз расстоянии более 2-х модулей. При этом исключается мунтируьащее вли 5 ьие магнитной цепи па создуху между стержнями и сводится к минимуму влияние внешних электромагнЬг- ных полей. Этому же спасобстьует электропроводящий слой О-образной формы вокруг стержней мзгнитапраоода у ега торцевой поверхности. Электромзгнитные паля (поьлехи) вне Окна о слое уменьшают" ся за счет противодействующего поля, наведенного от вихревых токов о слое,Работает преобразователь частотя вращения оала следуОщиьл образом. Зубчатый индуктор, закрепленный на оалу, угловая скорость которого измеряется, располагается с зазором А от торцевой поверхности стержней магнитапровода. При этом Ш-образный магнитопровод с обмоткой располагается вдоль зуба индуктора. При вращении вала будет периодически с частотой 1=ЕМ (Е - число зубьев индуктора, Й - число оборотоо вала) чередоваться выступы и опади. ны зубьев, Это приведет при излучении высокочастотного электромагнитного поля обмоткой к его модуляции с частотой 1. После детектировании и фильтрации выделяется огибающая переменного напряжения, далее сигнал усиливается и на выходе формлрования преобразователя следуот импульсы напряжения с частотой 1, зависящей от числа оборотов И пала или его угловой скорости Гй Благодаря вьбору определенных соотношений размеров зубьев индуктора и стержней Ш-образнога магнитопровада зазор между ними и введения у торцов стержней магнитопровада на корпусе проводящего О-образного слоя повысилась памехоззшищен ность преобразователя. Он устойчиво работает с зубьями индуктора, имеющими модуль 1 - 1,5 мм, при этом погрешность измерени 5 скорости вращения оалз не преоьшзет 1%. Испытания проводились на текстильных машинах в условиях прчдильнай фабрики. Оарь 5 ула изобретения Преобразователь частоты вращения вала, содержащий оращзЬощийся индуктор, выполненный в виде плоского зубчатого элемента, расположенный вдоль зубца индукгора магнитапровада, на сердечнике которого размещена измерительная обмотка, аотогенератар и форЬиооатель, о.г л и ч а юЬц и й с я тем, что, с целью повышения помехоззщищенности, магнитопровод выполнен Ш-образной формы, на центральном стержне котора.о размещена измерительная обмотка, при агам магнитопровод помещен о корпус, на обращенной к зазору торцевой поьерхнасти которого наь 5 ссен О Оаразньп электрапрОГЗОД 5 Ьший эк раниОуощий слой, причем величина зазора А между торцами зубцов индуктора и стержнем магнитапрооода, ширина торца В каждого из стержней магнитопровода удовлетворяет услаоио Л,Вп 1. .де гп - модуль зуба индуктора, а расстояние Ь между стержнями.мзгнитапраоада более 2 п 1.1770912 фД ктор О, Стени орректор М. Ткач оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 аказ 3740 ВНИИП Составитель О. ЧувалиТехред У.Ьоргентал Тираж Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН 113035. Москва, Ж, Раушскэя наб., 4/5