Магнитный датчик для дискретно-аналогового преобразования угла поворота в напряжение

316935 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства М 822118-24) 1 ПК б 011 5,20 аявлено 201969 ( присоединением заяв Коиктет по ил иорит изобретекий и открыти при Спеете Иикиотро СССРОпубликовано 07.Х.1971. Бюллетень ЛЪ Дата опубликования описания 29.Х.197 УДК 531,14.083,8 (088.8 Авторы изобрет М, Митроф и Н. П, Метк Ленинградский институт авиационн вител СКРЕТНО-АНАЛОГОВОГО ОРОТА В НАПРЯЖЕНИЕ 2 Описываемый магнитный датчик отличается от известных тем, что в нем ротор и статор выполнены из магнитомягкого материала с расположенными на них наборами чередующихся пластин из магнитомягкого и немагнитного материалов, а в качестве чувстви. тельного элемента применен датчик Холла, расположенный в пазу основания статора, выполненного в виде постоянного магнита.Зто позволяет повысить разрешающую способность датчика, увеличить его чувствительность и уменьшить габариты.На фиг. 1 показан датчик в общем виде; на фиг. 2 - экспериментальная форма сигналов датчика; на фиг. 3 - линейная форма вы. ходных сигналов.Магнитный датчик состоит из ротора 1 и статора 2. Ротор имеет основание т, которое выполняется из магнитомягкого материала. По наружному диаметру основания ротора посажено кольцо 4, состоящее из пластин 5 магнитомягкого и 6 немагнитного материалов, которые чередуются между собой. Статор 2 имеет основание 7, представляющее собой постоянный магнит, на котором закрепляются чередующиеся пластины 8 из магнитомягкого и 9 немагнитного материалов, набранные аналогично кольцу 4, Конструкцит статора может быть выполнена в виде секто ров с различным углом охвата го. Статор ют невыогранию считыотносятся ходом, ссъемом ного выАГНИТНЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛА П Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для преобразования угла поворота вала в дискретно- аналоговую величину напряжения, пропорциональную углу поворота (аналоговое изменение сигнала в пределах единицы дискретности).В известных бесконтактных датчиках изменение магнитного потока при повороте ротора датчика относительно статора преобразо вывается в изменение индуктивности или величины наводимой э.д.с. в обмотке зубца и далее считывается при помощи либо трансформаторного выхода, либо мостовых или компенсационных схем. 15В магнитомодуляционных преобразователях угла поворота в код чувствительные элементы выполняются в виде магнитных усилителей, управляемых внешним магнитным полем, перемещение которого осуществляется 2 О при повороте входного вала. Однако такие устройства обладасокой разрешающей способностью,ченной 7 - 9 разрядами; сложностьвающих устройств, к которымустройства с трансформаторным вьтрансформаторным и индуктивнымсигналов; сложностью констру ктивполнения и большими размерами.имеет паз, в котором помещен считывгнощпй элемент - датчик Холла 10, расположсгшьш между полюсамп постоянного мапгита. Мапгптный поток, создаваемый основанием7, замыкается через пластины Ь статора 2,воздушпьш зазор между ротором и статором,пластины о кольца ротора, основание ротораи далее по аналогичной цепи к другому полюсу статора. При повороте ротора происходит 10изменение магнитного сопротивления указанных цепей, а вследствие этого и магнитногопотока за счет изменения эффективной площади поперечного сечения м агпитной цепи.Таким образом шунтируется зазор, в которомнаходится датчик Холла, и изменение магнитного потока воспршгпмается датчиком каксигнал.В изготовленном образце толщина мапгитопроводящих пластин 0,1 лглг, а немагнитных 2 лглг, Количество магнптопроводящихпластин ротора гг - 120, а статора - 20.При соответствующем выборе размеровмагнитопроводящих и немагнитных пластинможно получить линейную форму выходных 2сигналов в пределах половины единицы дискретности (см. фиг, 3), что позволяет весгидальнейшую обработку сигнала с целью увеличения разрешающей способности,В образце получена разрешающая способ- чоность 8-го разряда, что составляет 12423".При использовании пластин толщинои менее0,1 лглг можно получить разрешающую спо 4собность выше 10-го разряда при диаметре датчика 50 - 60 лглг и толщине 10 - 15 лглг.Применяя специальные схемы обработки выходных сигналов, можно получить разрешающую способность до 14-го разряда,Ошибки углового положения сигналов получаются незначительными за счет интегрального эффекта усреднения, благодаря которому происходит взаимная компенсация случайных ошибок изготовления отдельных зубцов магнитной гребенки и, что особенно существенно, происходит почти полная компенсация основной ошибки изготовления накопленной ошибкой окружного шага. При этом к точности изготовления гребенок предьявляются значительно хгеггьшие требования. Предмет изобретенияМагнитный датчик для дискретно-аналогового преобразования угла поворота в напряжение, содержащий ротор и статор, отличаюигийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности датчика, увеличения его чувствительности и уменьшения габаритов, ротор и статор выполнены из магнитомягкого материала с расположенными на них наборами чередующихся пластин из магнитомягкого и немагнитного материалов, а в качестве чувствительного элемента применен датчик Холла, расположенный в пазу основания статора, выполненного в виде постоянного магнита.корректор Т. Бабаки едактор М. Аникеева Заказ 3047/13 Изд.1293 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4,5 Типография, пр. Сапунова Кругл мин 20 40 60 80 100 120 1 ИО 7 бО 78 ОЛО Ифиг. 2 тм