Устройство для измерения угловых перемещений вала

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсинкСоциалистичесиикРеспубпии 1 702237(51)М. К 7 в кеиите вуда иоритетубликовано 05,12.79. Бюлл СССР делам нзебретени и вткрытнйата опубликования описания 0Изобретение относится "к систеь 1 ам ав. томатического контроля и регулирования,а именно, к устройствам для измеренияугловых перемещений мла,Известно устройство аля измеренияугловых перемещений вала, содержащееквантовый частотный датчик индукцяимагнитного поля, размещенный внутридвух магнитных систем. Одна из магнитных систем - подвижна и жестко соединена со входным млбм, а втораянеподвижная и соединенас корпусом,являющимся оановременно магнитным экраном, Входной вал устройства соединенс вхоаным валом редуктора корпус которого соединен с неподвижной магнитной системой, а входной вал - с квантовым частотным датчиком иНедостаток этого устройства состоитв недостаточно высокой точности измере-ния угла поворота вала из-за изменениянаправления вектора магнитного поля приповороте входного вала. ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОНИЙ ВАЛА Наиболее близким по техническому рошению к данному устройству являетсяустройство аля измерения угловых перемещений вала, соаержащее частотныйпреобразователь индукпйи магнитного 5 поля, закрепленн.й внутри основной матнитной системы, жестко связанной с экраном, вспомогательные магнитные системы, раСположенные конпентрично относительно основной магнитной системы 10и снабженные валами, источник опорноготокаподключеннйй кмагнитным систем-амм 121. В этом устройстве за счеткомпенсации одной нэ составляющих вектора магнитного поли, создаваемого подвижной магнитной системой. направлениемагнитного потока в зоне расположениядатчика при повороте входного вала остается неизменным.Недостатки этого известного устройсява состоят в следующем, Во-первых, центры чувствительности квантового аатчикаи нуль-индикатора, выполненного, например, на однокомпонентном Феррозонде,7022374ная индукция В в зоне расположения част тотного преобразователя 3 равна= В+В:н- При повороте входного вала 12 нв угол ыз 5 с(, каждый иэ валов 6 и 7 поворачивается на угол= К, где Ккоэффик циент передачи механизма разворота 8,определяемый соотношением размеров оч зубчатых колес 9, 10 и 11. Связанные х 1 г с валами 6 и 7 магнитные системы 4й 5 разворачиваются относительно осимагнитной системы 2 на углы + ,и индукция создаваемого ими магнитногополя окажется равной 2 В С 05. При15 этом ориентация магнитного потока вГзоне частотного преобразователя 3 неизменяется, С учетом поля, создаваемого магнитной системой 2, суммарноезначение индукцииравно20 В- В ф 2 Всос,КА:Таким образом, с 7 ммврная индукция явя ляется функцией угла поворота входноговала 12 и имеет стабильное направление1, в пространстве.Предложенное устройство позволяетнаиболее полно реализовать точностныехарактеристики прецизионных преобразозм вателей индукции магнитного поля вчастоту следования импульсов и обеспед- чить точность измерения порядка деся 30в. тых долей процента. Дополнительным преимуществом предлагаемого устройстваявляется возможность повышения угловойчувствительности в К раз (при К4 )Использование механизма разворотапозволяет сохранить неизменным направление суммарного вектора магнитной индукции при повороте входного вала,3не совпадают, Поэтому компенсация сос тавляющей магнитного поля осуществляе ся с погрешностью, обусловленной неод нородносхью магнитного поля во внутре нем объеме магнитных систем. Во-втор феррозондовый нуль-индикатор искажает поле в зоне квантового датчика, так ка содержит ферромагнитные элементы и проводники с током, осе это снижает т ность устройства для измерения угловы перемещений вала.Цель изобретения состоит в повышении точности устройства для измерения угловых перемещений вала.Это достигается тем, что в устройство для измерения угловых перемещений вала введен механизм разворота, выполненный в виде трех конических зуб чатых колес, одно из которых связано с входным валом, в два других - с валами вспомогательных магнитных систем.Блок-схема устройства для измерены угловых перемещений вала представлена на чертеже, Устройство содержит экран основную магнитную систему 2, частотный преобразователь 3 индукции магнит ного поля, вспомогательные магнитные системы 4 и 5 с валами 6 и 7, механи разворота 8, выполненный из трех кони ческих зубчатых колес 9, 10 и 11, вхо ной вал 12 и источйик 13 опорного токМагнитная система 2 и частотный преобразователь 3 индукции магнитного поля расположены внутри магнитного эк рана 1 и жестко связаны с ним и между собой. Неподвижная магнитная система 2 охвачена двумя подвижными магнитными системами 4 и 5, которые с помощью валов 6 и 7 соединены с ме 40 ханизмом разворота 8, выполненным в виде трех конических зубчатых колес 9, 10, 11, причем зубчатые колеса 9 и 10 идентичны и жестко соединены с валами 7 и 6 соответственно, зубчатое45 колесо 11 соединено со входным валом 12, Магнитные системы 2, 4, 5 цредставляют собой кольца Гельмгольца, подключенные к источнику 13 опорного тока, причем Магнитные системы 4 и 550 имеют одинаковые постоянные.Устройство работает следующим образом.В исходном положении оси магнитных систем 2, 4 и 5 и направления создаваемых ими магнитных полей совпадают, Магнитная система 2 создает индукцию магнитного.поля Во, в каждая из сис-, тем 4 и 5 - индукцию В.Тогда суммарФормула изобретения Устройство для измерения угловых перемещений вала, содержащее частотный преобразователь индукции магнитного ноля,закрепленный внутри основной магнитной системы, жестко связанной с экраном, вспомогательные магнитные сисгемы, расположенные концентрично относительно основной магнитной системы, и снабженные валами, источник опорного тока, подключенный к магнитным системам, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введен механизм разворота, выполненный в виде трех конических зубчатых колес, одно из которых связано с входным валом, а два других -702237 систем. Составитель И. Назаркинаедактор С. Равва Техред Н. Ковалева, КорректорН. Горва 74/38 Зак филиал ППП фПатентф г. ужгород, ул. Проектн с валами вспомогательных магнитныхИсточники инФормации,принятые во внимание при экспертиэеТиражИПИ Госуделам иэ035, Мос 6 1, Авторское свидетельство СССР Ио 197295, кл, 6 08 С 9/04, 1963 2. Авторское свидетельство СССР