Преобразователь угла поворота вала в число импульсов

в 4 цалпен; нс г-наерщсМб, М ОПИИЗОБРЕТЕНИЯ Своз СоветскихСоциалистическихРеслублик пп 696518 АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 161) Дополнитель авт свнд(22) Залвлено присоединением зал Государственный нСССРпо деяам нзобретен открытнй омнт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В ЧИСЛО ИМПУЛЬСОВИзобретени механическим и может быть разования угл импульс ов . е относитсяустройствамиспользованоа поворота в к электро- автоматикидля преобала в число ны преобразователи угла поала в число импульсов, имеюшие тношение величины сигнала к шуьа. Одним иэ известных техрешений является датчик полоора, содержащий дроссель на- Г-образные плоские пластины е, постоянный магнит и шунпластины на роторе 1,15 Извесворота ввысокоевеличиненическихжения росыщения,на статортирующие ь еет значител ции роторарукции поормы и шу Однако ную велич из-за нал стоянного тирующих Другим решений я тов, содекихборо- полюс и расположеннымиходной обмотки, полюсного након сительно зубцовтор и подмагнич ого тно й р никаругогающий распоэтот датчик имну момента инерчия в его констмагнита сложной фпласти н;из известных техничесляется датчик числажащий статор с двумяечниками, имеющими зпо обе ст оронпричем зубцы одеч сдвинутыд о, зубчаив элемент ложенный со стороны одного из полюсных наконечников 2.Однако этот датчик как при радиальном, так и при торцевом исполнении зубцов ротора имеет значительный габаритный размер и большую величину момента инерции ротора.Наиболее близкимпо технической сущности к предложенному является преобразователь угла поворота вала в число импульсов, содержаший магнитопроводящий ротор и статор, состоящий из цилиндрического магнитопровода с установленным на нем внешним полюсным наконечником, внутреннего полюсного наконечника, причем Г-образные зубцы внешнего полюсного наконечника размешены по внешнему периметру статора во впадинах внутреннего полюсного наконечника, и зубцы обоих полюсных наконечников расположены с зазором против зубцов магнитопроводящего ротора, цилиндрического подмагничивающего элемента, установленного на внутреннем полюсном наконечнике, выходной обмотки, размещенной между полюсными наконечниками и индуктивно связанной через магнитопроводяший ротор с цилиндрическим подмагничивающим элементом (3 .Однак о в этом преобр аз онат еле отношение напряжения сигнала к напряжению шума уменьшается при повышении частоты несущей напряжения питания либо при повышении скорости вращения ротора, Это связано с тем, что при повышении частотй следования импульсов за счет уменьшения глубины проникновения магнитного потока в магнитопроводящие материалы уменьшается разница в величине магнитного сопротивления контуров прохождения магнитного потока по обоим полюсным наконечникам, что приводит к возрастанию рассеяния между обоими полюс. - ными наконечниками. Это обстоятельст- во уменьшает быстродействие преобразователя и обуславливает его применение только в тихоходном приводе.Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя.Это достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в число ймпульсов цилиндрический магнитопровод соединен с внутренним полюсным наконечником посредством втулки-экрана из магнитопроводного материала с 25 высокой электропроводностью,На фиг. 1 представлена конструкция преобразователя угла поворота вала в число импульсов, где в качестве подмагничивающего элемента исполь зована катушка.На Фиг, 2 - представлена конструкция преобразователя, где н качестве подмагничивающего элемента использован постоянный магнит. 35Ввиду отсутстн ия прин ципи аль н ой разницы между конструкциями преобразователя с торцовым и радиальным исполнением зубцов ротора на чертежах приведены варианты с радиальным 4 О исполнением зубцов ротора. Преобразователь содержит магнитопроводящий ротор 1, выполненный нвиде зубчатого колеса или сектора,45и статор 2, состоящий из цилиндрического магнитопровода 3 с установленным на нем внешним полюсным наконечником 4 и внутреннего полюсногонаконечника 5. Г-образные зубцы бвнешнего полюсного наконечника д разОмещены во впадинах внутреннего полюсного наконечника, 5 и зубцы обоихполюсных наконечников расположены сзазором против зубцов 7 ротора 1.На внутреннем полюсном наконечнике 5 55установлен цилиндрический подмагничинающий элемент 8. Выходная обмотка 9 размещена между обоими полюсными наконечниками 4 и 5, Между внутренним наконечником 5 и магнитопро Оводом 3 установлена втулка-экран 10,выполненная из немагнитопроводногоматериала с высокой злектропроводностью, например из меди или алюминия,Преобразователь работает следуюшим образом.При прохождении зубцов или одного зубца 7 ротора 1 под зубцами внешнего полюсного наконечника 4 магнитный поток, сФормированный подмагничивающим элементом 8, проходит через кон" тур, составленный иэ зубцов 6, полюсного наконечника 4, магнитопровода 3 и ротора 1 и охватывает витки выходной обмотки 9, индуцируя в ней напряжение, определяющее выходной сигнал преобразователя. При прохождении зубцов 7 ротора 1 под зубцами внутреннего полюсного наконечника 5 контур магнитного потока проходит по полюс- ному наконечнику 5, минуя витки выходной обмотки 9. Индуцированное напряжение в выходной обмотке 9 определяется только магнитным рассеянием между обоими полюсными наконечниками 4 и 5. Установленная между внутренним полюсным наконечником 5 и магнитопроводом 3 втулка-экран 10 создает на путях рассеяния разделительный слой,. экранирующий внешний полюсной наконечник 4 и связанную с ним выходную обмотку 9 от высокочастотного магнитного поля рассеяния, Это уменьшает индуцированное в выходной обмотке 9 напряжение шума, а следовательно, повышает отношение величины напряжения сигнала к величине напряжения шума. Это обстоятельство позволяет запитывать поцмагничивающий элемент 8 напряжением более высокой частоты, что расширяет диапазон скоростей вращения привода преобразователя, или увеличивает возможную скорость вращения ротора при использовании постоянного магнита, следовательно, повышает быстродействие преобразователя угла поворота вала в число импульсов.Ожидаемое поныв:ение отношения напряжения сигнала к напряжению шума при частоте питания подмагничиваю,щего элемента 3-4 кГц составляет 80-100.Кроме увеличения быстродействия повышение указанного отношения упрощает построение электронных устройств, регистрирующих и преобразующих выходной сигнал преобразователя, Экономический эФФект от использования такого преобразователя определяется его техническими преимуществами .Формула изобретенияПреобразователь угла поворота вала н число импульсон, содержащий магнитопроводящий ротор и статор,состоящий из цилиндрического магнитопронода с установленным на нем внешним полюсньч наконечником, внутреннего полюсного наконечника, причем Г-образные зубцыПодписно комитета СССР.ий и открытийушская наб., д. 4/5 филиал ППП -Патент Ужгород, ул, Проектна вншнего полюсного наконечнн)" р з мещены по внешнему периметг статора во впадинах внутреннего и наконечника, и зубцы ос"наконечников располоныпротив зубцов магн. опроводящего ротора цилиндричъг 1 ого подмагничиваю щего элемента установленного на внутреннем п ю лом наконечнике, выходной обмот и, Размещенной междУ полюси и-конечниками и индуктивно связанной через магнитопрсводящий ротор с цилиндрическим подмагничивающим элементом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия преобразователя цилиндри)ческий магнитопровод соединен с внутренним полюсным наконечником посредством втулки-экрана из магнитопроводного материала с высокой электропроводностью,Источники информации,приянтые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 2 33486, кл . С 08 С 19/38, 1967 .2. Патент ФРГ Р 1913468,кл . 42 О 13/10, опублик. 1970 .3. Авторское свидетельство СССРР 519750, кл. С 08 С 9/04, 1975