Магнито-транзисторный датчик углового положения

Оп ИСАНИЕИЗОВРИтИНИаК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 15.09.82. бюллетень34Дата опубликования описания 15.09.82 лв делан нзобретеннй н еткрнтнй1Изобретение относится к автоматическому контролю положения вращающегосяобъекта, в частности к устройствам для индикации положения ротора двигателя, и может быть использовано в качестве датчика положения ротора вентильной машины. Известен индуктивный датчик положения ротора, содержащий в качестве чувствительных элементов насыщающиеся сердечники, согласующий трансформатор, усилитель- демодулятор на транзисторах, ключ-выпрямитель, конденсатор и сигнальный элемент 11.Недостатками этого датчика являются его невысокие чувствительность и точность. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является магнито-транзисторный датчик углового положения, содержащий блокинг-генератор, выполненный на транзисторе, неподвижный элемент которого представляет собой Ш-образный сердечник с обмотками, одна из которых включена в коллекторную, а другая, двух- секционная - в базовую цепи транзистора, и подвижные элементы, расположенные на валу 12. 2Недостатками такого датчика также являются невысокие точность и чувствительность.Цель изобретения - повышение точности и чувствительности датчика.Поставленная цель достигается тем, что в датчик, содержащий основной блокинггенератор с неподвижным и подвижным ферромагнитными элементами магнитной цепи и вал, на котором расположены подвижные ферромагнитные элементы магнитной цепи, введены модулятор и дополнительные блокинг-генераторы, соединенные параллельно с основным,к общей точке которых подключен модулятор, подвижные ферромагнитные элементы магнитной цепи основного блоки нг-генератора являются общими для всех блокинг-генераторов, а неподвижные ферромагнитные элементы блокинг-генераторов расположены по,окружности в плоскости размещения подвижных ферромагнитных элементов,На фиг. 1 изображена схема магнитотранзисторного датчика углового положения; на фиг, 2 - пример расположения подвижных и неподвижных ферромагнитных элементов,3Предлагаемый датчик содержит блокинггенераторы 1, каждый из которых состоит из обмотки 2 положительной обратной связи, обмотки 3 отрицательной обратной связи, обмотки 4, резисторов 5 и 6,конденсатора 7, резисторов 8 и 9, диода 10, транзистора 11 и неподвижного ферромагнитного элемента 12 магнитной цепи, неподвижные ферромагнитные элементы 13 и 14 магнитной цепи, вал 15 и модулятор 16 (может быть выполнен на резисторе), который служит для модуляции постоянного напряжения питания высокочастотной-переменной составляющей.Обмотки 2 и 3 обратной связи расположены на крайних стержнях Ш-образного сердечника, являющегося неподвижным ферромагнитным элементом 12 (фиг. 2), а на среднем стержне того же сердечника находится обмотка 4.Подвижные элементы 13 и 14 представляют собой ферромагнитные полукольца, расположенные на валу 15 так, что при его вращении поочередно частично перекрывают зазор между средним стержнем элемента 12 и одним из его крайних стержней.Количество блокинг-генераторов 1 определяется необходимой точностью преобразования.Датчик работает следующим образом.При вращении вала 15 элементы 14 и 13 поочередно частично перекрывают воздушный зазор между одним из крайних и средним стержнем элемента 12, что приводит к возникновению в блокинг-генераторе 1 либо положительной обратной связи, либо отрицательной. Допустим, что действует отрицательная обратная связь по переменному току. Транзистор 11 открыт током от источника питания через резисторы 5, модулятор 16, обмотки обратной связи 3 и 2, переход база-эмиттер транзистора 11.Сигналы на выходе блокинг-генератора 1 отсутствуют.Для перевода блоки нг-генератора 1 в режим релаксации при повышенных требованиях к точности и чувствительности датчика необходимо в его обмотках 2, 3 и 4 создавать принужденные высокочастотные пульсации токов. В этом случае режим релаксации блокинг-генератора 1 начинается после установления положительной обратной связи по переменному току с задержкой не более одного периода частоты колебаний модулятора 16.В предложенном датчике модулятором 16 является резистор, последовательно включенный между общей точкой блокинг-генераторов 1 и источником постоянного на 4пряжения (на фиг, 1 не показан). Поскольку элементы 12 расположены по окружности, а подвижные ферромагнитные элементы 13 и 14 представляют собой полукольца, то в любой момент времени в режиме релаксации 5 находится, по крайней мере, один блокинггенератор 1, Суммарная нагрузка датчика, а значит и падение напряжения на модуляторе 16 всегда имеет переменную составляющую, которая приводит к пульсациям токов в обмотках 2, 3 и 4 тех блокинггенераторов 1, где в данный момент действует отрицательная обратная связь по переменному току.Частота релаксации блокинг-генераторов 1 составляет более 10 Гц, поэтому точность датчика достаточно высока.Перестраивая модулятор 16, а значитамплитуду пульсаций переменной составляющей напряжения источника питания, можно добиться максимальной чувствительности датчика.Рабочие сигналы, представляющие собойсерии высокочастотных импульсов, по форме близких к прямоугольным, снимаются с коллекторов транзисторов блокинг-генераторов 1.25формула изобретенияЭо Магнито-транзисторный датчик угловогоположения, содержащий основной блокинггенератор с неподвижным и подвижным ферромагнитными элементами магнитной цепии вал, на котором расположены подвижныеферромагнитные элементы магнитной цепи,55 отличающийся тем, что, с целью повышенияточности и чувствительности датчика, в неговведены модулятор и дополнительные блокинг-генераторы, соединенные параллельнос основным, к общей точке которых под 4 ключен модулятор, подвижные ферромагнитные элементы магнитной цепи основногоблокинг-генератора являются общими длявсех блокинг-генераторов, а неподвижныеферромагнитные элементы расположеныпо окружности в плоскости размещения45 подвижных ферромагнитных элементов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР658674, кл. 6 08 С 9/04, 1977.2. Авторское свидетельство СССР5 О596992, кл. б 08 С 9/04, 1976 (прототип).витель ЕА, Бойка642 дактор М. Пеказ 6798/68 венного етений5, Рауш Ужгор Соста трова Техред Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 13035, Москва, Ж Филиал ППП Патент, Бударина с Корректор Подписное комитета СССР и огкрытий ская наб. д. 4/5 од ул. Проектная