Датчик скорости и направлениявращения вала

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИТИЗЬСТВУ(51)М. Нл з с присоединением заявки Йо(23) Приоритет С 01 Р 3/48 Государственный комитет СССР во делам изобретений н открытийОпубликовано 23,04,81. Бюллетень Й 9 15 Дата опубликования описания 23. 04 . 81(72) Авторы изобретения О.Н. Иастюкин и С,А. Семч К СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯВРАЩЕНИЯ ВАЛА Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования скорости вращения.5Известны датчикискорости и направления вращения вала, работа которых основана на периодическом изменении магнитного сопротивления в зазоре между зубцами ротора и10статооа Г 11 и Г 27Недостатком известных датчиков является ограниченность частоты выходного сигнала при заданньпс габаритах и определенной скорости вращения, 15Известен также датчик скорости и направления вращения вала, содержащий обращенные друг к другу зубцами ротор и статор с постоянными магнитами и сигнальными обмотками 3. 20Недостатком известного датчика является также ограниченность частоты выходного сигнала при заданном шаге зубцов, что ограничивает точ" ность измерения. 25Цель изобретения - повышение частоты выходного сигнала без уменьше" ния шага зубцов.Поставленная цель достигается тем, что статор и ротор выполнены 30 в виде отдельных секций, расположенных вдоль вала, прн этом каждая секция статора имеет радиальный зазори сигнальную обмотку, зубцы смежныхсекций ротора смещены друг относительно друга в пределах шага на рав"ные углы и датчик снабжен элементомИЛИ, входы которого соединены с сигнальными обмотками.На фиг. 1 представлен датчик исхема его включения, общий вид; нафиг. 2 и фиГ. 3 - вид со стороны зубцов соответственно на ротор и статор;на фиг. 4 - фрагмент секции статора и ротора.Датчик содержит ротор, образованный К отдельными идентичными секциями 1, расположенными вдоль оси вала,с зубцамн 2;статор, образованный Котдельными идентичными секциями 3с зубцами 4, сигнальной обмоткой 5.н с зазором б; К формирователей 7импульсов, элемент ИЛИ 8 и два триггера 9 и 10,На Фиг.2 показана смещейностьдруг относитеЛьно друга зубцов 2секций 1 ротора иа равнбмерныйУгол 23/К. Точность смещения зубцов2 отдельных секций 1 ротора другвременным нарезанием под определенным углом к полости секций зубцов на пакете, образованном К магнитопроводящимй пластинами, между которыми находятся изоЛирующие прокладки.Статор также выполняется иэ пакета, образованного К магнитопроводящими пластинами, между которыми находятся изолирующие прокладки, но зубцы 4 на пакете нарезаются под прямым углом к плоскости пластин .(фиг.3). В каждой секции 3 статора .делается зазор 6 (фиг.4),величина которого должна быть во много,.раз больше зазора между зубцами ротора и статора. На каждую секцию статора устанавливается сигнальная обмотка 5Все секции статора представляют собой постоянный магнит, полученный, например, как результат остаточного намагничивания после пропуска тока Через обмотку 5. 20Датчик работает следующим образом,При вращении ротора происходит периодическое изменение магнитного сопротивления в воздушном зазоре между зубцами секций ротора и статора. 25 Наличие воздушного зазора % в секциях статора предотвращает замыкание магнитного потока по кругу секций. Изменение магнитного потока в магнитопроводах секций статора индуцирует в расположенных наних сигнальных обмотках переменные ЭДС, сдвинутые по фазе друг относительно друга на равные углы 2 Х/К. Эти ЭДС поступают на входы формирователей 7, выходные импульсы которых также сдвинуты относительно друг друга на равные углы 2 У/К, Импульсы с выходов формирователей 7 поступают на входы элемента ИЛИ 8, с выхода .которого снимаются импульсы, частота следова ния которых в К раэ больше частоты следования импульсов на выходе каждого формирователя, Таким образом, с помощью предлагаемого устройства достигается повышение частоты выходного сигнала датчика скорости.Благодаря смещению зубцов секцийротора относительно друг друга с помощью предлагаемого датчика весьмапросто и с малой зоной нечувствительности можно определить направлениевращения. При вращении ротора в прямом (условно) направлении сначалабудут появляться импульсы на выходепервого формирователя 7. Эти импульсы устанавливают триггер 9 в состояние "1 ф. Следующие затем импульсыс выхода К 2-го формирователя 7 устанавливают триггер 10 также в состояние "1", соответствующее состоянию триггера 9. Появляющиеся к концуэубцового шага импульсы на выходеК-го формирователя 7 возвращаюттриггер 9 в состояние "0"Нетрудно видеть, что при вращении ротора впрямом направлении триггер 10 будетнаходиться в состоянии "1", а привращении ротора в обратном направлении - в состоянии "Оф. Зона нечувствительности составит один зубцовыйшаг (угол 2 У). С целью предельногоуменьшения эоны нечувствительностиможно единичный вход триггера 9 через элемент ИЛИ соединить с выходами первого, четвертого, седьмого,десятого и т.д. формирователей 7,счетный вход триггера 10 соединитьчерез элемент ИЛИ с выходами второго,пятого, восьмого и т.д. формирователей 7 и нулевой вход триггера9 соединить через элемент ИЛИ с выходами третьего, шестого, девятогои т.д. формирователей 7. Тогда зонанечувствительнбсти будет (2/К)2. Формула изобретения(Датчик скорости и направления вращения вала, содержащий обращенныедруг к.другу зубцами ротор и статорс постоянными магнитами и сигнальными обмотками, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениячастоты выходного сигнала беэ уменьшения .шага зубцов, статор и роторвыполнены в виде отдельных секций,расположенных вдбль оси вала, приэтом каждая секция статора имеетрадиальный зазор и сигнальную обмотку, зубцы смежных секций роторасмещены друг относительно друга впределах шага на равные углы и датчик снабжен элементом ИЛИ, входыкоторого соединены с сигнальнымиобмотками,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР.Р 454477, кл. 6 01 Р 3/44, 1974.2. Авторское свидетельство СССРВ 527661, кл. 6 01 Р 3/44, 1976.3. Авторское свидетельствоСССР 9 470742,. кл. 6 01 Р 3/42,1973 (прототип).824058 ф ставитель В. Киселевхред Н.Майорощ Корректор Г. Назаро Редакто азаренко 99/54 Зака И 113035 ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная,4 Фил Тираж 907И Государственногделам.изобретениМосква, 3-35, Рауш Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/