Двухкоординатный датчик угла

Срюз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУяо делам изебрвтеиий и открытий(,54) ДВУХКООРДИНАТ 1 ЫЙ ДАТЧИК УГЛА Изобретение относится к изме - рительной технике, в частности к устройствам, преобразующим угловое перемещение в пропорциональный электрический сигнал,и может быть использовано в навигационной технике, в частности в гидроприборах. Известны двухкоординатные датчики угла, содержащие статор с диаметрально расположенными на стержнях магнито. провода сосредоточенными катушками индуктивности, и вращающийся ротор, выполненный в виде шарового сегмента и подвижный относительно осей, ортогональных оси его вращения 11 й 121,Недостатками этих устройств являются сложность конструкции статора и ротора, значительный уровень помех, определяемых паразитной модуляцией20 электрического сигнала вращающимся ротором, малая помехозащищенность от внешних электромагнитных полей и сравнительно большие габариты. 2Наиболее близким к изобретению яв,ляется двухкоординатный датчик угла, содержащий неподвижный статор,закрепленные на статоре диаметрально противоположно по двум осям координат парные катушки индуктивности и вращаюпЖйся кольцевой ротор, установленный с возможностью смещения в плоскостях, перпендикулярных его оси вращения,связываемый с контролируеьвям объектом в процессе измерения. Статор этого датчика выполнен в виде кольцевого магнитопровода с четырьмя торцовыми выступами на поверхности,обращенной к ротору, на каждом из которых установлена сосредоточенная катушка индуктивности 1.31Недостатками данного датчика являются наличие погрешности, обусловленной локальным зондированием сосредоточенной на ферромагнитном выступе статора катушки индуктивности вращающегося ротора и связанной как с неоднородностью магнитных свойств,так .Высота плоских секций катушек индук-тивности равна глубине глухих от -верстий статора. 25На фиг. 1 схематически представлендатчик, фронтальная проекция;на фиг.2 размещение катушек индуктивности на:торцовой поверхности статора,30 Датчик состоит из статора 1 сразмещенными в нем катушками 2 индуктивности вращающегося относительно оси кольцевого ротора 3, выполненного из ферромагнитного материала,35ус тановленного с возможнос тью смещения относительной осейХХи 1вплоскостях, перпендикулярных оси еговращения, Статор 1 представляет собойкольцо иэ ферромагнитного материала,40на обращенной к ротору 3 поверхности4 которого выполнены глухие цилинд. -рические отверстия 5, Центры отверстий выполнены по окружности на осяхкоординат ХХУУ и между ними. Ка 45тушки 2 индуктивности выполнены ввиде ряда плоских секций 6 установленных в указанных глухих цилиндрических отверстиях 5,и образуютсяпри последовательно согласном соединении плоских секций находящихсяв отверстиях попарно симметрично расположенных относительно координатныхосей,Принцип работы двухкоординатного55датчика угла по каждой координатеодинаков, Поэтому рассмотрим работудатчика только по одной координате,например по Х,50 3 8383и с неплоскостностью последнего, плохая помехозащищенность от влияниявнешних магнитных полей и сравнительно большие габариты, обусловленныеразмещением катушки индуктивности навыступах статора,Цель изобретения - увеличениепомехозащищенности и уменьшение габаритов датчика.Эта цель достигается тем, что10на торцовой поверхности статора,обращенной к ротору, выполнены глухие цилиндрические отверстия, центрыкоторых расположены по окружности наосях координат и между ними, катушкииндуктивности выполнены в виде рядаплоских секций, установленных в этихотверстиях,а секции, находящиеся вотверстиях попарно симметрично расположенных относительно координатныхосейсоединены между собой последовательно-согласно,17 4При отсутствии преобразуемогоперемещения вращающегося ротора 3 от -носительно оси ХХ ротор расположентаким образом, что индуктивности диаметрально противоположных катушек 2индуктивности равны. При этом расстоянии между ротором 3 и каждой из катушек 2 индуктивности одинаковы. Отклонение ротора 3 от начального положения вокруг оси ХХ приводит кизменению индуктивности катушек 2, Приэтом расстояние между ротором 3 и одной из катушек 2 индуктивностиуменьшается, и соответственно увеличивается расстояние между ротором 3и другой катушкой 2 индуктивности,Результатом этого является увеличение индуктивности одной катушкии соответственно уменьшение индуктивности другой, пропорциональныеуглу поворота ротора 3.Дифференциальное изменение индуктивностей катушек 2 индуктивностиможет быть измерено известными способами (например с помощью мостовыхизмерительных схем,Формула изобретения1, Двухкоординатный датчик угла, содержащий неподвижный статор,закрепленные на статоре диаметрально проти - воположно по двум осям координат парные катушки индуктивности и вращающийся кольцевой ротор, установленный с возможностью смещения в плоскостях, перпендикулярных его оси вращения, связываемый с контролируемым объектом в процессе измерения, о т л ич а ю щ и й с я тем,что,с целью увеличения помехозапщенности и уменьшения габаритов, на торцовой поверхности ста - тора, обращенной к ротору, выполнены глухие цилиндрические отверстия центры которых расположены по окружности на осях координат и между ними, катушки индуктивности выполнены в виде ряда плоских секций, установленных в этих отверстиях, а секции, находящиеся в отверстиях, попарно симметрично расположенных относительно координатных осей, соединены между собой последовательно-согласно.2. Датчик по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что высота плоских секций катушек индуктивности равна глубине глухих отверстий статора.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе838317 1. Авторское свидетельство СССРР 343150, кл. 6 010 5/20, 1972г Составитель Т. Матюхина ко Техред Л. Пекарь КорН, Швыдка Редактор Ю Подписное ст ета СССР бр ытийЖ аянаб., д, 4/5 иал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 4402/54 ВНИИПИ Государ по делам изо 113035, МоскваТираж 642 венного комит етений и откр