Преобразователь угловых перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 151)4 601 В 73 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Мв 4 А ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет измерять угловые перемещения вращающихся объектов,Целью изобретения является повышениепомехоустойчивости, надежности и достоверности преобразования за счет совмещенияв одном преобразователе независимо функционирующих индуктивной и емкостной частей. Преобразователь угловых перемещенийсодержит закрепленный на оси 1 профилированный ферромагитный диск 2, размещенный в зазоре П-образного магнитопровода4. На поверхность диска нанесен первый,ЯО 1278572 А электропроводный слой 3. В середине центральной перемычки П-образного магцитопровода размещена первая изоляционная прокладка 5, ооразованная, например, слоем клея. На этой же перемычке магнитопровода 4 размещена катушка 10 цндуктивности. На противолежащих внутренних поверхностях полюсов магнитоцровода 4 нанесены второй 6 ц третий 7 электропроводные слои, с которых, как с обкладок конденсатора, через токосъемники 8 снимается информационный сигнал об угловом положении профилированного диска 2 с нанесенным на нем первым электроприводцым слоем 3. На одном из полюсов П-образного магнитопровода 4 симметрично расположены два ферромагнитных участка с выстуцамц, которые отделены от участков с помощью второй и третьей изоляционных прокладок, образованных, например, слоями клея. На выступах размещены обмотки, включенные последовательцо-встречно и чувствительные к положению секторного диска 17, закрепленного на оси . 3 ил.Изобретение относится к измерительнойгехнике, может быть использовано дляизмерения параметров движения и управления подвижными объектами, и являетсяусовершенствованием изобретения по авт.св. Хо 922495.Цель изобретения - поышение помехоустойчивости, надежности и достоверности преобразования угловых перемещенийпутем совмещения в одном преобразователе независимо функционирующих ин- Одуктивной и емкостной частей.На фиг. 1 показана функциональнаясхема и сечение преобразователя по продольной оси; на фиг. 2 - сечение А - Л нафиг. 1; на фиг. 3 - сечение ББ нафиг,Преобразователь угловых перемещенийсодержит закрепленный на оси 1, котораясвязывается с контролируемым об ьсктом (не показан) в процессе измерений,профилированный ферромагнитный диск 2,на поверхность которого нанесен первыйэлектропроводный слой 3, например, из алюминия. Этот диск размещен в зазоре П-образного магнитопровода 4, в середине центральной перемычки которого размещена первая изоляционная прокладка 5. Последняя 2может быть образована, например, слоемклея, с помощью которого обеспечиваетсясоединение двух Г-образных сердечниковдля получения П-образного магнитопровода.На противолежащие внутренние поверх.ности полюсов магнитопровода 4 нанесе 30ны два других электропроводных слоя 6 и 7,которые образуют вместе с первым электропроводным слоем 3 конденсатор переменной емкости, величина которой зависит отуглового положения профилированногодиска 2. Через токосъемники 8 электро 35проводные слои 6 и 7, образующие обкладки конденсатора, подключены к измерительной схеме 9, преобразующей изменения емкости в информационный сигнал об угле поворота диска 2, а следовательно, и оси 1. 40На центральной перемычке магнитопровода 4 размещена катушка 10 индуктивности, подключенная к второй измерительной схеме 11, например мостовой, преобразующей изменения индуктивности этой катушки в информационный сигнал об углеповорота оси 1. На одном из полюсов магнитопровода 4 симметрично закреплены лваферромагнитных участка 12, на параллельных выступах 13 которых размещены две,соединенные последовательно-встречно об.мотки 14 и 15, присоединенные к входамсхемы 16 сравнения, выполненной, например, в виде фазового детектора. Йа оси 1закреплен также секторный диск 17. размещенный между выступами 13 ферромагнитных участков 12 магнитной цепи преоо- уразователя и выполняющий функции якорямодулятора индуктивности обмоток 14 и 15преобразователя. Выступы 13 отделены от ферромагнитных участков 12 изоляционными прокладками 18 и 19, образованными, например, слоями клея, с помощью которых обеспечивается их склеивание. Ввиду наличия изоляционных прокладок предотвращается взаимоиндуктивное взаимодействие обмоток 14 и 15 и катушки 10 одна на другую, что повышает помехоустойчивость преобразователя. Измерительные схемы 9 и 11 и схема 16 сравнения могут бы"ь введены в качестве составных элементов в вычислительный блок 20, например цифровую вычислительную машину (ЦВМ), обрабатывающую информационные сигналы, получаемые на их выходах.Преобразователь уловых перемещений работает следующим образом.При вращении оси 1 с закрепленными на ней профилированными ферромагнитным 2 и секторым 17 дисками происходит соответственно изменение индуктивности катушки 1 О и обмоток 14 н 15. В результате на выходе измерительной схемы 9 и схемы 16 сравнения одновременно формируются выходные сигналы об у ловом перемещении оси 1 и связанного с ней объекта контроля. Так как индуктивность катушки 10, зависящая от углового положения профилированного лиска 2 растет, например, в диапазоне углов от 0 180 и убывает в диапазоне 180360 в го время, как сигнал на выходе схемы 16 сравнения изменяется по знаку при переходе из одного из указанных диапазонов в другой, это обспечивает устранение неоднозначности отсчета угла в пределах одного полного поворота профилированного диска 2. Г 1 ри вращении этого диска происходит. также изменение емкости конденсатора, образованного электропроволными слоями 3, 6, и 7 за счет изменения площади их взаимного перекрытия. В результате емкость конденсатора убывает в диапазоне углов 0 180 поворота оси 1 с профилированным диском 2 и возрастает -- в лиапазонс 180 в 3. Таким образом, в результате ввеления трех электропроводных и трех неэлектропроводных слоев (изоляционных прокладок) предлагаемый преобразователь угловых перемещений совместил в себе индуктивно-емкостный измерительный комплекс, в котором индуктивные и емкостные части функционируют независимо одна от другой. Их сигналы, одновременно обрабатываемые в вычислительном блоке 20, напри. мер, ЦВМ, могут бьгь преобразованы в двоичные коды, из которых отбирается для регистрации любой, не выходящий за пределы наперед заданных уровней. В случае превышения заданного уровня, например при действии по лехи, соответствующий коди рованный сигнал отключается от регистратора.В случае воздействия высоко- и низкочастотной помехи на преобразователь в измерительной аппаратуре регистрируется выходной сигнал только той части преобразователя, которая нечувствительна к соответствующему виду помехи. Например, индуктивная часть преобразователя не теряет работоспособности при воздействии высокочастотных помех, так как для них резко растут потери на перемагничивание и вихревые токи, вследствие чего высокочастотная 1 О помеха быстро затухает. При действии низкочастотной помехи резко возрастает реактивное сопротивление емкостной части преобразователя, которая таким образом надежно функционирует, обеспечивая быстрое затухание низкочастотной помехи.В результате этого повышается помехоустойчивость и достигается повышение надежности преобразователя, так как в случае выхода из строя какой-либо части преобразователя (емкостной или индуктивной) при воздействии, например, механических ударов, вибраций или других помех, остальные его части продолжают функционировать. Кроме того, повышается достоверность преобразования угловых перемещений благодаря сравнению и более объективной оценке информационных сигналов об одном и том же параметре, одновременно получаемых в совмещенных индуктивной и емкостной частях преобразователя.Формула изобретенияПреобразователь угловых перемещений по авт. св. М 922495, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, надежности и достоверности преобразования, он снабжен тремя электропроводными слоями, один из которых нанесен на поверхность профилированного ферромагнитного диска, а два других - на противолежагцие внутренние поверхности полюсов П-образного магнитопровода, и тремя изоляционными прокладками, одна из которых размещена в середине перемычки П-образного магнитопровода, а две другие - между выступами ферромагнитных участков, на которых размещены встречно-соединенные обмотки, и их частями, примыкающими к полюсу П-образного магнитопровода.Составитель С. Скрыпник Редактор М. Бланар Техред И. Верес Корректор М. Шароши Заказ 6817/33 Тираж 670 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4