Преобразователь скорости движения тела, намагниченного вдоль оси симметрии

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУ БЛИН.8045251)4 С 01 Р 3 42 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ПАТЕНТУ х Гм и сццш Л ТЬе Соцгпа по 1 бду,109госог о 1. 32, 4 а4ЬФМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(72) Йохан Кристиан Фремери Бернд Линденау (ПЕ)(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТЕЛА, НАМАГНИЧЕННОГО ВДОЛЬ ОСИСИММЕТРИИ(57) Изобретение относится к преобразователям скорости движения в электрический сигнал. Цель изобретенияуменьшение влияния внешних полей наизмерение скорости. Электрическиекатушки За, ЗЬ, Зс, Зй расположенывблизи магнитных полюсов 4 А, 4 Ъ сим"метрично относительно намагниченноготела 1, скорость которого определяется. Оси ба, 6 Ь, бс бй катушекрасположены в одной плоскости параллельно друг другу и оси,намагниченности тела. Расположение катушек исоответствующее их включение в электронную схему позволяет определятьскорость движения тела в различйыхкоординатах движений, при этом компенсируется влияние внешних полейна результат измерения, 2 ил, 1452497Изобретение относится к преобразователям скорости движения в электрический сигнал.Цель изобретения - уменьшениевлияния внешних палей на измерениескорости,На .Фиг. 1 представлена системаиз четырех электрических катушек,расположенных вблизи намагниченного"тела; на Жиг. 2 - электронная схемасчитывания скорости движения в различных координатах движения,Преобразователь скорости движе ния тела 1 с осью 2 намагничивания О содержит четыре электрические катушки За, ЗЬ, Зс, Зй, расположенные симметрично вблизи магнитных полюсов 4 а, 4 Ь. Ось 2 намагничивания тела проходит с небольшим наклоном относительно оси 5 симметрии тела,. Оси ба, бЪ, бс, бй катушек За-Зй расположены в одной плоскости 7 параллельно друг другу и оси 5 симметрии тела 1. 25В катушках За-Зй вырабатываются индуктивные напряжения, пропорциональные скорости движения тела.Считываемая скорость движения для одной координаты движения зависит от взаимного .включения катушек, поэтому при описании принципа действия в последующем постоянно исходят из того, что все четыре катушки расположены с одинаковым направлением намотки обмотки.При поступательном движении тела 1 в направлении оси 5 в катушках За и Зс, которые расположены в плоскости 7 на Лиг. 1 слева от оси 5, индуцируются напряжения одной полярности. Это обусловлено тем, что один магнитный полюс движется к одной из этих катушек, в то время как другой магнитный полюс одновременно удаляется от другой катушки, По причинам симметрии в катушках ЗЬ, Зй, которые расположены на Лиг, 1 справа от оси 5, наводятся те же сигналы, что и в соответствующих катушках За, Зс.Полярность индуцированных напряжений, которые наводятся вследствие движения тела в четырех катушках, можно отобразить в виде последовательности приданных для каждой катушки За, ЗЬ, Зс, Зй знаков, В последующем схема поляризации системы катушек приводится постоянно в последовательности пкатушка За, катушк; ЗЬ, катушка Зс, катушка Зс", Для случая поступательного движения тела 1 в направлении оси 5 действует схемаполяризации или, что равнозначно (- в -). За счет равнозначного последовательного и параллельного включения всех четырех катушек может быть выработано индуцированное напряжение, которое пропорционально линейной скорости движения тела в направлении одной координаты движения, проходящей параллельно оси 5.Если применительно к представленной на Фиг, 1 системе катушек тело 1 выполняет боковое линейноедвижение, т,е. движется перпендикулярно к оси 5 и ось 5, таким образом, параллельно смещается, в катушках За и Зс наводятся индуцированные напряжения с противоположной полярностью. Указанное справедливо и в отношении катушек ЗЬ и Зй. В катушках За и ЗЬ, противолежащих относительно оси 5 симметрии в плоскости 7, наводятся напряжение противоположной полярности, так как магнитный полюс 4 а, в области которого они расположены, движется к одной из катушек при боковом линейном движении тела и удаляется от другой катушки. Указанное действует и в отношении. катушек Зс и Зй, которые расположены в области магнитного полюса 4 Ь, Таким образом, при боковом линейном движении тела имеет место схема (+ - +) поляризации () . За счет равнозначного параллельного или последовательного включения пар катушек За, 36 и ЗЬ, Зс, а также противоположного параллельного или последовательного включения пар катушек За, ЗЬ и Зй, Зс может быть получено считывающее напряжение, которое пропорционально скорости движения тела в плоскости 7 перпендикулярно оси 5.Если тело совершает вращательное движение вокруг нормали к плоскости 7, то в этом случае получают третью схему поляризации, а именно схему (+-+-) или (-+-+), При использовании соответствующего этой схеме поляризации включения четырех катушек ЗаЗс может быть получено считывающее напряжение, которое пропорционально угловой скорости тела вокруг нормали к плоскости 7. Это справедливо только для небольших угловых отклонений5 10 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 55 з оси 2 намагничивания от оси 5 симмет рии, т,е, при условии, что намагничивание тела ориентировано н основномпараллельно оси 5.Указанные схемы поляризации поясняют неооходимые виды включения соответствующей изобретению системыкатушек для определения скоростч движения тела в направлении одной координаты движения, т.е. это означает,что при соответствующем включениивырабатывается индуцированное напряжение, пропорциональное скорости дви.жения в одной из координат движения,Другие индуциронанные напряжения,которые не соответствуют считаннымкоординатам движения и вытекают издругих направлений движения, компенсируются,Влияние внешних. мешающих полейвыражается в следующем: проходящиеперпендикулярно к оси 5 мешающие поля не вызывают наведения в катушкахкаких-либо индуцированных напряжений, так как все оси катушек проходят перпендикулярно к мешающему полю: внешние мешающие поля, проходящие параллельно оси вращения илиосям катушек, оказывают мешающеевлияние только в случае схемы поляризацииили (- в -); в случаевсех других схем поляризации происходит взаимное стирание обусловленных мешающими полями индуцированныхнапряжений.1 редстанляется целесообразным использовать предлагаемую систему катушек одновременно для считыванияскорости движения н различных координатах движения. Для этой цели служит электронная схема, представленная на фиг. 2, В этой схеме преждевсего осуществляется усиление наведенных в катушках За-Зй индуцированных напряжений с помощью усилителейЯа-Яс 1, После этого с помощью инвертирующих усилителей 9 аЬ, 9 с вырабатываются напряжения с противоположной (по меренадобности) полярностью. С помощью суммирующих усилителей 1 Оа, 10 Ь, 10 с вырабатываютсятри выходных напряжения, соответствующие описанным выше схемам поляризации. Таким образом, на выходах11 а, 11 Ь, 11 с схемы возникают считывающие напряжения для линейного движения тела параллельно его оси симметрии (выход 11 а - схема поляриза 52 с 74 цииили (- в ), для линейного движения в плоскости 7 перпендикулярно оси симметрии (выход 11 Ь - схема поляризации () или () и для малых угловых движений вокруг нормали к плоскости 7 (выход 1 с - схема поляризации (+-+-+) или (-+-+) или (-+-+, Считанные на выходес сигналы могут использоваться для определения частоты вращения, в соответствии с тем, насколько малым угловым отклонеййем характеризуется ось 2 намагничивания по отношению к оси 5 симметрии тела.Ф о р м у л а изобретенияПреобразователь скорости движения тела, намагниченного вдоль оси симметрии, содержащий четыре электрические катушки, расположенные вблизи намагниченного тела с зазором относительно него, а также электронную схему, в которую включены катушки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения влияния внешних полей на измерение скорости, электрические катушки размещены попарно у магнитных полюсов тела, симметрично и на одинаковом расстоянии относительно его оси намагниченности, при этом оси катушек расположеныв одной плоскости с осью намагниченности тела параллельно ей а электронная схема считывания скоростидвижения в различных координатахдвижения содержит четыре усилителя, три инвертирующих усилителя, трисуммирующих усилителя, причем каждаяэлектрическая катушка подключена через соответствующий усилитель к входу первого суммирующего усилителя, квходу второго суммирующего усилителя подключены через соответствующиеусилители две катушки, расположенныеу разных магнитных полюсов по разные стороны от оси намагничиваниятела, а дне другие - через соответствующие усилители и иннертирующиеусилители, к входу третьего суммирующего усилителя подключены через соответствующие усилители две катушки,расположенные у разных магнитных полюсов по одну сторону от оси намагниченности тела, а две протиноположные им катушки - через соответствующие усилители и иннертирующие усилители, выходы суммирующих усилителейсоединены с блоком коммутации.СоставиТехред Заказ 7097/ 59 Тираж 788ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откры 13035, Москва, Ж, Раушская на исное С д. ч/5 чес Редактор Л. Веселовска роизводственно-поли ь И. ПолунинаДидык Корректор О. Тиго едприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,