Трансформаторный датчик положения

(22) Заявлено 04,07.72 (21) 1805260/18 1) М, Кл. 6 01 р 3/4 присоединением заявки М осударственный комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 32) Приоритетпубликовапо 15.04(53) УДК 531.775(088,8) Бюллетень М 14 шс а щ я 19.09.74 ата опу ликования 2) Автор изобретен Е. П. Абрамцев бирское особое конструкторское бю1) Заявитель 54) ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕН бласти изме Изобретение относится к о рительной техники,Известные трансформаторные датчики положения, содержащие неподвижный магнитопровод с обмоткой возбуждения и измерительной обмоткой и подвижный магнитопровод, не могут измерять скорость и одновременно в: шолнять функции передаточного механизма.В предлагаемом датчике подвижньш магнитопровод выполнен в виде двух валов, кцнематически связанных друг с другом при помощи двух одинаковых составных шестерен, состоящих из соединенных в диагональной плоскости ферромагнитной и неферромагнцтной частей и ориентированных друг относительно друга таким образом, что зацепление их всегда происходит зубьями с одинаковой длиной ферромагнитных и неферромагнитных участков.Такое выполнение датчика обеспечивает возможность измерения скорости и выполнение им функций передаточного механизма.Для повышения надежности предложенного датчика ферромагнитная часть шестерни выполнена с двумя наклоненными под тупым углом друг к другу торцовыми поверхностями.На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого датчика; на фиг. 2 - подвижный магнитопровод модифицированного датчика.Датчик включает в себя неподвижный магнитопровод 1 с обмоткой возбуждения 2 и измерительной обмоткой 3; подвижные магнитопроводы в виде валов 4 ц 5, кцнематцчески соединенных между собой прц помощи шесте" рен 6 и 7; показывающий прибор (например миллцвольтметр) 8, Цапфы валов 4 и 5 расположены в гнездах цлц отверстиях неподвижного магнитопровода 1 ц неферромагнитноц перекладины 9.Электромагнитная система датчика опирается на стойки.Один цз валов, например вал 4, соединен с перемещающимся контролируемым объектом. Подвижные магнцтоцроводы могут быть изготовлены как в виде отдельных валов ц шестерен, так и в виде валов-шестерен. В последнем случае устраняется воздушный зазор между валом и шестерней, что позволяет несколько повысить выходной сигнал.Шестерни 6 и 7 составлены цз двух половин, причем одна изготовлена цз ферромагнитного материала, а вторая - из неферромагнцтного, например цз пластмассы. Обе половины получены путем сечения плоскостью соответствующих шестерен в диагональном цлц косом поперечном направлении. Ферромагнитные части 10 и 11 и цеферромагнцтные части 12 и 13 шестерен 6 ц 7 в плоскости сечения жестко соединены между собой известными способами (склейкой, сваркой и т. п.). Какправило, нарезку таких составных шестерен производят в собранном виде. В шестернях с косой торцовой поверхностью длина зубьев изменяется по линейному закону: на одной половине окружности длина зубьев линейно увеличивается, а на другой половине - линепно уменьшается.Выполнение шестерен составными из ферромагнитной и неферромагнитной половин повышает их долговечность, так как общая длина зубьев оказывается одинаковой, и поэтому нагрузка, испытываемая каждым зубом, также одинакова, что повышает надежность датчика в целом,Подвижный магнитопровод (фиг. 2) отличается ог описанного выше тем, что в нем ферромагнитная часть шестерни выполнена с двумя наклоненными под тупым углом друг к другу торцовыми поверхностями.При этом нагрузка по зубцам шестерни распределена симметрично, что повышает долговечность шестерни.Предлагаемый датчик может работать как датчик положения и как датчик скорости. В первом случае подвижные магнитопроводы поворачиваются в диапазоне от О до + 180, во втором - вращаются, В обоих случаях датчик может быть использован также в качестве передаточного механизма.Датчик работает следующим образом.При подаче напряжения переменного тока на катушку возбуждения 2 магнитный поток, созданнып этой катушкой, замыкается через валы 4, 5 и шестерни 6 и 7. При повороте последних под действием перемещающегося обьекта магнитный поток изменяется в соответствии с изменением длины ферромагнитных участков зубьев шестерен б и 7. Например, в положении шестерен, изображенном на фиг. 1, магнитный поток имеет максимальное значение. При повороте подвижных магнитопроводов в ту или другую сторону от этого положения поток уменьшается и становится минимальным при угле поворота, равном 180. Линейное изменение магнитного потока вызывает соответственно и линейное изменение наводимой им выходной э. д,с. Таким образом, э. д. с измеренная на выходе датчика показывающим прибором 12, характеризует осуществленное о ектом угловое перемещение.При вращении подвижного магнитопроводапод действием перемещающегося объекта выходная э. д. с. пропорциональна скорости измепения магнитного потока во времени.В этом случае датчик будет работать какдатчик скорости, При включении шестерен датчика в кинематическую цепь какой-либо системы датчик будет одновременно выполнять роль передаточного механизма.Предмет изобретения1. Трансформаторный датчик положения, содержащий неподвижный магнитопровод с обмоткои возбуждения и измерительной обмоткой и подвижный магнитопровод, отл и ч а 25 ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения скорости и выполненияфункции передаточного механизма, в нем подвижный магнитопровод выполнен в виде двухвалов, кинематически связанных друг с другом30 при помощи двух одинаковых составных шестерен, состоящих из соединенных в диагональной плоскости ферромагнитной и неферромагнитной частей и ориентированных относительно друг друга таким образом, что зацеп 35 ление их всегда происходит зубьями с одинаковой длиной ферромагнитных и неферромагнитных участков.2. Датчик по и. 1, отличающийся тем,что, с целью повышения надежности датчика,40 ферромагнитная часть шестерни выполнена сдвумя наклоненными под тупым углом другк другу торцовыми поверхностями,, Сапунова, 2 ипография,Изд.1496 осударственного комитета по делам изобретений Москва, Ж, Раушская