Магнитный преобразователь угла поворота вала в число импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. 6 08 С 9/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликбвания описания 300980) Авторызобретени Е, Конюхов, В. С. Кочкарев и Н. В. Акрушки уйбьпаевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им, акад. С.П.Королева 71) Заявитель) МАГНИТНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В ЧИСЛО ИМПУЛЬСОВ устть исугла по25гы и магмагнита Преобразователь относится кройствам автоматики и может быпользован для преобразованияворота в число импульсов,5Известен преобразователь углаповорота в код, содержащий магнитнуюсистему, состоящую из цилиндрическихзубчатых ротора, статора и магнита,причем число зубцов ротора и статора 10одинаково. При вращении ротора происходит модуляция магнитного потока1,Этот преобразователь имеет недостаточно высокую точность, которая за 15висит от количества зубцов, увеличение их числа технологически затруднительно и приводит к уменьшению степени модуляции потока, поэтому в подоб.ных преобразователях конструктивныеособенности и технологические воэможности изготовления не позволяютиспользовать их в высокоточных системах и устройствах.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является манитомодуляционный датчик угловогоперемещения, содержащий магнитнуюсистему и магниточувствительный элемент, раз решенный в зазоре между ротором и статором, на которых нанесе" ны зубцы, причем магниточувствитель" ный элемент вращается в зазоре вместе с входным валом 21.В этом датчике токосъем с чувстви тельного элемента осуществляется через контактные вращающиеся кольца, что снижает надежность в условиях перегрузок, вибраций, а также при измерении климатических факторов температура, влажность и т.п. Количество импульсов, формируемых датчиком за один оборот вала, равно количеству зубцов-полюсов ротора и стато. ра, что ограничивает точность датчика. Кроме того, необходимость размещать в зазоре подвижнйй магниторезистор и элементы его крепления не позволяет получить высокую чувствительность датчика, что приводит к усложнению электронной части преобра. зователя.Цель изобретения - повышение надежности и точности преобразователяЦель достигается тем, что в магнитный преобразователь угла поворота вала в число импульсов, содержащий магниточувствительные элемент нитную систему, состоящую иэзубчатого ротора и цилиндрическогостатора, введены зубчатые секторы,которые размещены между зубчатым ротсром и цилиндрическим статором и смещены друг относительно другана величину, кратную дискретности образователя, шаг зубцов секторов равен шагузубцов ротора, а магниточувствительные элементы расположены в зазоремежду зубчатыми секторами и цилиндрическим статором.На фиг. 1 схематически изображен Опреобразователь (для определенностипокаэанй три сектора); на Фиг. 2сечение А-А на фиг. 1,Магнитный преобразователь углаповорота вала в число импульсов состоит из цилиндрического статора (маг-).нитопровода) 1 с укрепленным на неммагнитом 2, С выходной осью 3 жестко;связан зубчатый ротор 4. Между статором 1 и ротором 4 расположены зубча Отые секторы 5. В зазоре между секторами 5 и статором 1 укреплены магниточувствительные элементы б, напримермагнитодиоды или магниторезисторы.Секторы 5 смещены в нониусном соотношении относительно зубцов ротора 4 наугол Ч, определяемый из выраженияс = фР(-4где М - шаг зубцов ротора в угловойРмере;смрдуль нониусного сопряже- ЗОния;И - количество чувствительныхэлементов.Величина У /п определяет дискрет- Залость нонкусного сопряжения, т.е.шаг зубца ротора делится на м частейМодуль нониусного сопряжения 7" в данном случае показывает, сколько зубцовзотора охвачено углом смещения секторовдруг относительно друга 40Магнитный поток развиваемый магнитом 2, замыкается через зубчатый ротор 4, секторы 5, магниточувствительные элементы 6 и статор 1.5Магнитное сопротивление всего тракта изменяется при вращении ротора 4.Например, магнитное сопротивление дляпотока, проходящего через верхний(Фиг. 2) сектор 5, наименьшее, таккак зубцы ротора 4 находятся противзубцов сектора, при других положенияхзубцов ротора сопротивление потокурастет. 1 аким образом происходитмодуляция потока через магниточувствительные элементы б при вращении рото- Йра 4 и входного вала 3. Смещение зубчатых секторов 5 в нониусном соотношении к зубцам ротора 4 обеспечивает смещение пиков модуляции потока, проходящего через каждый . из зубчатых секторов 5 и соответственно магниточувствительный элемент б, Это позволяет получить дискретность преобразования, меньшую, чем шаг зубцов ротора 4, Количество зубцов сектора 5 определяется конструктивно из условия обеспечения требуемой чувствительности, а шаг его зубцов равен шагу зубцов ротора 4.Введение зубчатых секторов в предлагаемую конструкцию позволяет вынести магниточувствительные элементы из переменного зубчатого зазора и установить их неподвижно, что позволяет повысить надежность преобразователя, Использование нескольких чувствитель" ных элементов с секторами, смещенными относительно зубцов ротора, дает возможность увеличить. точность преобразования угла, так как дискретность при этом определяется количеством и взаимным смещением секторов, а не только шагом зубцов ротора.Увеличение точности и эксплуатационной надежности подобных преобразователей угла позволяет расширить г область их практического применения.Формула изобретенияМагнитный преобразователь угла по- .ворота вала в число импульсов, содеряащий магниточувствительные элементыи магнитную систему, состоящую измагнита, зубчатого ротора и цилиндрического статора, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и точности, преобразова-теля, в него введены зубчатые секторы, которые размещены между зубчатымротором и цилиндрическим статором исмещены друг относительно друга на .величину, кратную дискретности преоб"разователя, шаг зубцов секторов равеншагу зубцов ротора, а магниточувствительные элементы расположены в зазоремежду зубчатыми секторами и цилиндрическим статором.источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРФ 519750, кл, 0 08 С 9/04, 1975.2. Авторское свидетельство СССРМ 342210, кл, С 08 С 9/04, 1971 (прототип),ель А.СидоренкоТ.Маточка Корректор М. Пож Состараулова Техр акт илиал ППП Патент, г. Ужгород, Ул, Проектная Закаэ 7199/47 ТирВНИИПИ Госудпо делам и113035, Москв 682 ственного ко бретений и о Ж, Раушс