Трехфазный сельсин-датчик для измерения перемещений

Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,2 С 01 В 7/30 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(54) ТРЕХФАЗНЫИ СЕЛЬСИН-ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИИ Целью изобретения является повышение точности при измерении угловых перемещений.для достижения поставленной цели зубчатая шкала и магнитопровод сельсин-датчика выполнены в виде ориентированных относительно объекта кольца или части его, а датчик снабжен вторым магнитопроводом, идентичным первому и расположенным относительно него диаметрально противоположно со смещением на 1/2 эубцового шага шкалы и с последовательным соединением обмоток. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трехФазный сель син-датчик для измерения перемещений объекта, содержащий зубчатую шкалу, связываемую с объектом, магнитопровод .со стержнями, а также возбуждающую и Фаэные обмотки, размещенные на 25 стержнях магнитопровода 2.Однако этот сельсин-датчик не позволяет измерять угловые перемещения объекта и не обладает достаточной точностью. ЗО Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения угловых перемещений поворотных узлов тяжелых станков, оснащенных ЧПУ и цифровой индикацией. Известны оптические устройства для измерения линейных и угловых перемещений 1, которые обладают высокой точностью, однако недостаточно надежны в эксплуатации при работе в производственных условиях. С этих позиций более предпочтительными являются измерительные устройства индуктивного или трансформаторного типа. На фиг. 1 изображена принципиальная схема включения обмоток датчика; на фиг. 2 - взаимное расположение магнитопроводов и шкалы.Датчик содержит зубчатую шкалу 1, выполненную в виде кольца, смонтированного на подвижном узле станка, и закрепленные неподвижно магнитопроводы 2 со стержнями 3-10, на которых расположены катушки фаз А, В и С в порядке следования этих фаз.Обмотки фазы А размещены на стержнях 4,.5 магнитопровода и соединены последовательно встречно. Аналогично соединены обмотки фаэ В и С, раэмещенные на стержнях 6, 7 и 8, 9 соответственно, Число стержней магнитопровода, приходящихся на каждую фазу,должно быть кратно двум, и чем онобольше, тем больше выходной сигналдатчика и меньше погрешность, обуслов-.ленная неточностью изготовления магнитопровода и шкалы.Возбуждающая обмотка ЕР охватывает каждый из стержней обоих магнитопроводов, Расстояние между стержнями магнитопровода с учетом толщиныодного стержня, т.е. шаг с 1 м магнитопровода, не совпадает с эубцовым шагом сСш шкалы и определяется соотношением:2 гпп + 1 15г(м Ш 2 щгде пг - число фаз,и - конструктивный коэффициент(любое целое число).При пг=З и п=1 шаг Й, магнитопровода 2 Оможет быть выбран равным 5/6 или 7/6эубцового шага шкалы.Сельсин-датчик работает следующимобразом.При подведении напряжения переменного тока к обмотке ЕГ возбужденияв фазовых обмотках наводится ЭДС,которая при смещении шкалы 1 относительно магнитопровода 2 изменяетсяпо закону, близкому к синусоидальному. При перемещении зубчатой шкалы навеличину, равную одному зубцовому шагу шкалы, происходит полный периодизменения напряжения в каждой фазе,причем сдвиг напряжений между фазамиравен 120 О35Сельсин-датчик может работать и вобращенном режиме - при питании егосо стороны трехфаэной обмотки. В этомслучае выходное напряжение, снимаемоес обмотки ЕГ, также будет функцией 40положения шкалы.Для уменьшения внутришаговой погрешности сельсин-датчика стержень 4магнитопровода устанавливают со смещением на 1/2 зубцового шага шкалы относительно магннтог 1 ровсда 2, благодаря чему ос новная и нечетные гармоники внутришаговой погрешности датчика при соответствующем соединении обмоток возбуждения обоих маг нито проводов взаимно компенсируются.Для уменьшения погрешностей, обусловленных неточностью монтажа или неточностью изготовления магнитопровода и шкалы, например отклонением формы их поверхности от окружности и т.п., вокруг шкалы устанавливают симметрично, по крайней мере, две пары идентичных магнитопроволов, расположенных диаметрально противоположно.Благодаря укаэанному выполнению сельсин-датчика повышается его точность при измерении угловых перемещений объекта.Формула изобретенияТрехфазный сельсин-датчик для измерения перемещений объекта, содержащий зубчатую шкалу, связываемую с объектом, магнитопровод со стержнями, возбуждающую и фаэные обмотки, размещенные на стержнях, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности при измерении угловых перемещений, зубчатая шкала и магнитопровод выполнены в виде ориентированных относительно объекта кольца или части его, а датчик снабжен вторым магнитопроводом, идентичным первому и расположенным относительно него диаметрально противоположно со смещением на 1/2 эубцового шага шкалы и с последовательным соединением обмоток.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 517782, кл. 6 01 В 11/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР Р 175246, кл, С 01 В 7/02, 1963 (прототип).