Датчик угловой скорости

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сфюэ СоветскнзСоцналнстнческнхРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПрИоритетС 01 Р 3/488 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 210183. Бюллетень йо 3 Дата опубликования описания 23.01.83 7А. Г. Кобзарь, В. Н. Сапожников, В.; М.: Сидорюк,В. К. Феррони и В. В. Феррони,(72) Авторй изобретения(54) ДАТЧИК УГЛОВОЙ СКОРОСТИ Изобретение относится к бесконтактным датчикам импульсов для измерения угловой скорости вращающихся устРойств, напРимеР крыльчатых микроанемометров, и может быть использовано там, где требуется минимальное тормозящее воздействие на объект и малые габариты датчика.Известны импульсные датчики угло,вой скорости, статор которых для повышения глубины модуляции и устойчивости к помехам и вибрациям дополнен постоянным магнитом и специальным его размещением 1 1.В этих датчиках взаимодействие достаточно больших. магнитных полей связи роторач статора создает дополнительный тормозной момент, снижающий точность измерений, что особенм но существенно для прецизионных условий измерений и при малых габари тах объекта.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является датчик оборотов, статор которого состоит иэ"двух магнитопроводящих раздельных сердечников соответственно с коллекторной и базовой обмотками блокинг-генератора и самого блокинггенератора. На якоре с полюсным расстоянием, равным полюсному расстояййю сердечника статора, расположена пара сердечников с обмотками, связанными между собой гальванически. При вращении якоря в моменты, когда полюса якОря находятся против полюсов статора (положение нМетка"), возникает электромагнитная связь между коллекторной и базовой обмотками, и блокинггенератор возбуждается 2 1. Однако в известном датчике якорь и статор связаны полным потоком коллекторной обмотки, что создает дополнительный тормозной момент, датчик имеет повышенную чувствительность к биениям зазора и вибрациям, что снижает точность работы, в особенности при его .малых габаритах, Базовая обмотка размещена на магнитопроводе, полностью открытом в положении "Вне метки". Последнее обстоятельство снижает помехоустойчивость датчика. Наличие на якоре двух дополнительных обмоток .затрудняет возможность микРоминиатюрного исполнения (например, при. практически требующихся диаметрах якоря 2-3 мм).Целью изобретения является повышение точности измерений, устойчивос 991305последовательно соединенных секций. 20На чертеже представлена схема предлагаемого датчика.Датчик состоит из немагнитного якоря 1 с магнитопроводящими (ферритовыми) зубцами 2 (в нашем примере их два, расположенных диаметрально), магнитопроводящего статора П-образной формы 3 с базовой 4, коллекторной 5 и выходной 6 обмотками, ВЧ- генератора, состоящего транзистора 7,30 конденсатора 8, резонансного контура 5-8, защитного резистора 9 и резисторов 10 и 11 цепи смещения, а также шин питания 12;Обмотки 5 и 6 уложены в основании магнитопровода 3 статора. Баэо" вая обмотка 4 состоит из двух после;довательно соединенных секций, расположенных на концах магнитопровода.Магнитопровод выполнен с относительно большим рассеиванием магнитного 40 потока от основания к его концам.Все неподвижные элементы датчика установлены на одной микроплате и залиты изолирующим компаундом.При подаче напряжения на шину 45 питания 12 на коллекторе транзистора 7 появляется постоянное напряжение, равное напряжению питания. В других местах схемы напряжение равно нулю.Рабочая точка всей электросхемы уст ройства выбирается таким образом, чтобы при подаче питания на шины 12 ,и положения метки (зубцов) 2 вне концов П-образного статора генерация отсутствовала (транзистор 7 был бй 55 закрыт), а при положении метки в зоне концов П-образного статора генерация была бы надежной. В случае вращения якоря при каждом совпадении зубца 2 якоря 1 с полюсами магнитопро вода 3 (с = О, Т/, 2 У и т.д,) замыкается положительная обратная связь коллектор - база транзистора 7 через Формула изобретения Датчик угловой скорости, содержащий якорь, статор с ВЧ-генератором,коллекторная и базовая обмотки которого размещены на статоре, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности измерений, якорьвыполнен иэ немагнитного цилиндрас ферритовыми пластинами-зубцами,статор выполнен в виде П-образногомагнитопровода, расположенного вплоскости продольной оси якоря восновании которого размещены коллекторная обмотка и введенная выходнаяобмотка, а на открытых, обращенныхк якорю концах магнитопровода размещена выполненная из двух последовательно соединенных секций базоваяобмотка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 712760, кл. С 01 Р 3/488, 1978,2, Авторское свидетельство СССРР 664100, кл. С 01 Р 3/488, 1976(прототип). ти работы и воэможность микроминиатюризации датчика. Поставленная цель достигается тем,что в датчике угловой скорости, содержащем якорь статора с ВЧ-генератором, коллекторная и базовая обмот.ки которого размещены на статоре,якорь выполнен из немагнитного цилиндра с ферритовыми пластинами-зубцами, статор выполнен в виде П-образного магнитопровода, расположенного в плоской продольной оси якоря, в основании которого размещены коллекторная обмотка, образующая вместе с параллельно подключенным конденсатором колебательный контур, и введенная выходная обмотка, а на открытых, обращенных к якорю концах .магнитопроводаразмещена базовая обмотка положительной обратной связи, состоящая из двух обмотку 5 и на обмотке 6 возникают прямоугольные импульсы, которые преобразуются в сигнал, пропорциональный угловой скорости.Размещение базовой обмотки в виде двух секций на концах сердечника и малое влияние потока обратной связи фо на суммарный поток ф повышает точность вследствие снижения тормозного момента, обусловленного уменьшением потока связи якорь - статор, равного фо, повышает устойчивость переключения, крутизну импульсов, снижает влияние вибраций вследствие обеспечения более глубокой модуляции коэффициента обратной связи в положениях якоря "Метка" и "Вне метки", повышает помехоустойчивость, так как секции обратной связи относительно потоков помех в положении якоря "Вне метки" включены встречно, повышает стабильность генерируемой высокой частоты вследствие малого изменения ф и, следовательно, индуктивности контура.Отсутствие обмоток на якоре дополнительно снижает поток связи коллектор - статор, что повышает точность.Отсутствие этих обмоток одновременно упрощает устройство. Все неподвижные элементы размещены на единой микроплате, расположенной в непосредственной близости от статора, и залиты компаундом, зто увеличивает жесткость конструкции, стабильность характеристик и помехозащищенность.991305 Составитель Й. Мочарскаяколайчук Техред С.Мигунова Кор ор Л. Бокшан едакт Подп За илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,122/б 1 ВНИИПИ Государ по делам иэо 113035, Москва, Тираж 871твенного комитета СССРретений и открытий