Датчик параметров вращения

(5 п 5 8 01 Р 3/488 Е ИЗОБР Я Е ПИСА ПАТЕНТ РОВ ВРАЩЕНИЯ томатика и измериние угла поворота и в машин и механизения: датчик пара- держит кольцевую и чувствительный к М О О Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(57) Использование: автельная техника, измерскорости вращения валмов. Сущность изобреметров вращения сооболочку возбуждения 33-36гих О. И., Маслов Ю, Н.,Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности для определения угла поворота и скорости вращения валов и механизмов,Известно устройство измерения угловой скорости вращения вала, содержащее ротор, выполненный из диамагнитного материала со шлицевыми прорезями, которые заполнены и соединены между собой замкнутым магнитопроводом, а в корпусе закреплен каркас катушки, выполненный из магнитопроводящего материала с выступамй в форме сегментов, расположенных по окружности статора, на котором помещена индуктивная обмотка с выводами.Недостатком данного устройства является невысокая надежность и точность измерения.Известен датчик угловой скорости вращения вала, содержащий обмотки возбуждения и измерительную, между которыми расположень электромагнитный щелевой.Ю 2 2000574 С изменению магнитного потока элемент в виде концентричных колец из пленок с прямоугольной петлей гистерезиса, имеющих сквозные отверстия, через которые продеты витки измерительной обмотки. Измерител ьная обмотка и обмотка возбуждения расположены на немагнитных неэлектропроводных фланцах. Пленки в кольцах могут быть установлены в шахматном порядке с шагом, равным ширине прорези диамагнитного диска, связанного с контролируемым объектом, угол поворота и скорость которого нужно измерить. 1 з.п, ф-лы, 4 ил. экран, закрепленныи на валу, и многощелевой электромагнитный экран, установленный неподвижно на торце статора.Недостатком данного устройства является сложность конструкции (наличие компенсирующей обмотки, составной ротор) и низкая чувствительность, обусловленная значительной индуктивностью,Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение чувствительности за счет уплотнения измерительных обмоток и снижения индуктивности чувствительного элемента.Цель достигается тем, что в датчике угловой скорости вращения вала. содержащем кольцевые обмотки возбуждения и чувствительный к изменению магнитного потока элемент, размещенные на двух неподвижных фланцах, между которыми установлен с возможностью вращения диамагнитный диск с прорезями, чувствительный к изменению магнитного потока элемент выполнен в виде концентрическихколец из пленок с прямоугольной петлей гистерезиса. при этом через сквозные отверстия, выполненные в пленках и теле одного иэ фланцев, продеты витки измерительной обмотки, на тыльной стороне фланца установлен электромагнитный экран, причем фланцы выполнены иэ немагнитного неэлектропроводного материала,При этом в датчике параметров вращения пленки в кольцах могут быть установлены в шахматном порядке с шагом, равным ширине прорези диамагнитного диска.На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство датчика параметров вращения, в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - схематичный вид ферромагнитной пленки с прямоугольной петлей гистерезиса (ПРГ) и часть фланца с витками и выводами; на фиг, 4 " расположение пленок,На фиг, 1 и 2 изображены; вал 1 вращения, опора 2, на которой неподвижцо установлены фланцы 3 и 4. На фланце 3 имеется кольцевой паз 5, в котором помещаются провода намагничивающей катушки 6 с выводами 7,На залу 1 жестко закреплен ротор 8 (диск) из диама-нитного проводящего материала с цслевыми прорезями 9,На сланце 4, на определенном расстояи; от центов размещены магнитные плены 0 с ППГ в виде концентрических колец или е виде полосок, расположенных в кольцевых паззх 11, Магнитные пленки имеют отверстия 12 (фиг, 3).Отверстия располагаются дискретно по длине полоски магнитной пленки 10 л фланца 4, а через отверстия 12 пленки 10 и фланца 4 продеты витки измерительной обмотки 13 с выводами 14.Датчик работает следующим образом, От генератора высокой частоты через выводы 7 в намагничивающую катушку 6 поступает ток высокой частоты, При п,отекании тока по проводам катушки 6 вокруг нее образуе гся высокочастотное магнитное поле. Магнитный поток, проходя через прорезь диамагнитного диска, попадает в рабочий зазор между фланцами 3 и 4, замыкается через магнитную пленку 10 с ППГ. В витках обмотки 13 будет наводиться электродвижующая сила (ЭДС) в том случае, когда щель диска 8 не экранирует витки индикаторной обмотки 13.Диск вращается, щелевое отверстие 9 набегает на магнитную пленку с ППГ и происходит движение доменных границ вдоль пленки. При перемагничивании участка, на. пример, длиной Х (фиг, 3) равной ширине витка, происк;.лит скачкообразное изменение магнитнотг гтогсц з Ф - ВЯ В Ьт ие В 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55- магнитная индукция. Б - площадь витка с пленкой; х - ширина витка: й - толщина пленки.В результате в витке 13 от скачка магнитного потока на участке шириной х будет наводиться ЭДС е = М 5, где М - коэффибВбциент пропорциональности,Если пленка длиной имеет и витков, то при движении диска получим и импульсов ЭДС.Когда зубцы диска 8 перекрывают(экранируют) переменный магнитный поток, созданный током катушки 6, то в витках 13 ЭДС не наводится.Толщина диска 8 электромагнитного экрана определяется глубиной проникновения электромагнитной волны,На фиг, 4 изображен сектор фланца 4 датчика вращения, где пленки 10 расположены в шахматном (комбинированном) порядке, что позволяет исключить "мертвый ход", равный ширине зубцов, и получить непрерывный ход цугов импульсов.Ширина прорези колеблется от долей до 10-15 мм. Это значение определяется конструктивными факторами и частотой генератора, от которой зависит количество импульсов в пакете (цуге) выходных сигналов.Высота прорези электромагнитного экрана зависит от ширины пленки (пленок ППГ) и от конструктивного расположения намагничивающей катушки в кольцевом пазу.Для уменьшения влияния краевых эффектов электромагнитного поля высота щели электромагнитного экрана должна быть более ширины магнитной пленки (пленок) и внешнего диаметра обмотки возбуждения.Для увеличения числа импульсов на угол вращения, соответствующий ширине прорези электромагнитного экрана, витки измерительной обмотки 13 (фиг, 3) могут устанавливаться под углом 25 - 90 к вектору напряженности электромагнитного поля, созданного кольцевой или тороидальной обмоткой возбуждения,Формула изобретения 1, Датчик параметров вращения, содержащий кольцевые обмотку возбуждения и чувствительный к изменению магнитного потока элемент, размещенные на двух неподвижных фланцах, между которыми установлен с возможностью вращения диамагнитный диск с прорезями, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и повышения чувствительности за счет снижения индуктилньсти чувствительного зле.мттнта увс тли т,1 ьнь й к изменению2000574 11 магнитного потока элемент выполнен в виде концентричных колец из пленок с прямоугольной петлей гистерезиса, при этом через сквозные отверстия, выполненные в пленках и теле одного из фланцев, продеты витки измерительной обмотки, на тыльной стороне фланца установлен электромагнитный экран, причем фланцы выполнены иэ немагнитного неэлектропроводного материала.2, Датчик по и, 1. о т л и ч а ю щ и й с я 5 тем, что пленки в кольцах установлены вшахматном порядке с шагом. равным ширине прорези диамагнитного диска,2000574 Составитель О.Долги Техред М,Моргентал Корректор С.Юско черякова дакто Заказ 3077 Тираж НПО 035, Москиаводс геенно иадагельски ПодписПоиск" РоспатентаЖ, Раушская наб., 4/5 мбинат "Патент". г Ужгопол чл,Гасарина,