Высокочастотный датчик угловых перемещений индукционного типа

362906 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 201970 ( 1390429/22-3)с присоединением заявкил, Е 21 Ь 47/О Комитет по делам аобретений и открытий при Совете Министров СССРриоритет Опубликовано 20.Х 1,1972, Бюллетень3за 1973 Дата опубликования описания 23.11,1973 2,241,7 (088.8) Авторыизобретения, Г. Сметанин и В, В. Голованов Заявител ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ П ЕРЕМЕЦЕН И ИНДУКЦИОННОГО ТИПАер ром агнитного матенемагнитного токопроИзвестен высокочастотныи датчик угловых перемещений индукционного типа, включающий статор с двухфазной и однофазной обмотками и ротор.Предлагаемыи датчик отличается от известного тем, что двухфазная обмотка статора выполнена кольцевой, а ротор - в виде двух рядов чередующихся ферромагнитных и немагнитных металлических секторов, тангенциально смещенных один относительно дру гого на 90 эл. град.Это повышает точность датчика.Кроме того, ряды секторов могут быть разделены поперечным металлическим экраном.На фиг. 1 изображены статор (способ его 15 намотки) и ротор с двумя рядами секторов; на фиг. 2 - кривая изменения взаимоиндукции М между каждой из фаз двухфазной и однофазной обмотками в функции угла поворота ротора датчика (а); на фиг. 3 - то 20 же, для случая синусоидального распределения рамочной обмотки.Датчик включает в себя цилиндрический статор 1, выполненный из диэлектрического материала, и цилиндрический ротор 2, в дан ном случае также выполненный из диэлектрического материала. На статоре размещены кольцевые двухфазные обмотки 3 и 4 и однофазная рамочная обмотка 5, образующая полюса статора. На поверхности ротора нане- ЗО сены сектора 6 из фриала и сектора 7 изводящего материала.На фиг. 1 н 2 показан датчик без электрической редукции измеряемого угла с числом пар полюсов, равным единице. При построении датчика с числом пар полюсов, равным двум и более, развертка статора и ротора состоит из соответствующего числа частей (см. фиг. 1). Соответственно этому во столько же раз сокращаются угловые (тангенциальные) размеры рамок статора и секторов ротора.Через лобовые участки обмотки 5 и прилегающие к ним участки кольцевых обмоток 3, 4 осуществляется индуктивная связь между двухфазной и однофазной обмотками. Однофазная обмотка 5 содержит четное число одинаковых рамок, включенных попарно встречно, поэтому связь между любой из кольцевых и рамочной обмотками при извлечении ротора отсутствует. Цилиндрический ротор 2 несет на себе два ряда чередующихся секторов, тангенциально смещенных один относительно другого на половину сектора, т. е. на 90 эл. град. Сектора 6 выполнены из ферромагнитного материала, например листового пермаллоя, а сектора 7 - из токопроводящего немагнитного материала, например листового алюминия, меди и т. д.3При введении ротора 2 в статор 1 сектора б и 7 оказывают противоположное влияние на величину индуктивной связи между лобовыми участками кольцевых обмоток, ферромагнитные сектора б увеличивают потокосцепление лежащих в непосредственной близости к ним участков обмоток б, 3 или 4, а токо- проводящие неферромагнитные сектора 7 за счет вихревого эффекта, наоборот, уменьшают потокосцепление. Каждая из обмоток 3, 4 примыкает к лобовым частям обмотки б и имеет под собой свой ряд чередующихся секторов ротора. Результирующая связь между обмоткой Б и, например, обмоткой 3 максимальна при расположении секторов б, 7 своего ряда ротора точно под рамками без взаимного перекрытия последних, Если сектора перекрывают по половине разноименных рамок статора, то связь между однофазной и соответствующей двухфазной обмоткой равна нулю.При вращении ротора связь взаимоиндукции М между обмотками б и, например, 3 меняется по закону треугольника с линейным участком 90 (см. фиг. 2). Квадратурность законов связи обмоток 5,3 и б,4 обеспечивается смещением рядов ротора.В датчике с целью применения его в режиме фазовращателя или синус-косинусного поворотного трансформатора может быть применено синусоидальное распределение рамочной обмотки ее секционированием или синусоидальное распределение тангенциальных размеров секторов ротора в многополюсных датчиках. Взаимоиндукция обмоток датчика в этом случае меняется по закону, близкому к синусоиде (см. фиг. 3).5 Введение поперечного металлического экрана 8, разделяющего ряды секторов ротора, обеспечивает концентрацию и ввод всего потока каждой из двухфазных обмоток в площадь рамок однофазной обмотки и умень шает, тем самым, поле рассеивания двухфазных обмоток, Это позволяет сохранить достаточно высокий коэффициент передачи датчика при уменьшении продольного габаритного размера ротора и статора и целе сообразно при определенных габаритныхсоотношениях исполнения датчика. Предмет изобретения20 1. Высокочастотный датчик угловых перемещений индукционного типа, включающий статор с двухфазной и однофазной обмотками и ротор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности датчика, двухфазная 25 обмотка статора выполнена кольцевой, а ротор выполнен в виде двух рядов чередующихся ферромагнитных и немагнитных металлических секторов, тангенциально смещенных один относительно другого на ЗО 90 эл, град,2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, чторяды секторов разделены поперечным металлическим экраном.оставитель А. Назарето Заказ 306/13 Изд. М 4 ЦНИИПИ Комитета по делам изоб Москва, Ж 0 Тирак 404 Подписное етснпй и открытий при Совете Министров СССР 5, Раушская наб., д. 45 Типография, пр. Сапунов Редактор 3, Овчаренко Текред Т. Миронова Корректоры: В. Петров и Е, Давыдкин