Устройство для преобразования пространственных координат

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл, 6 08 с 904 единением заявкис и осударственнын комитетСовета 1 йинистров СССРоо делам иэаоретенийи открытий(72) Авторы изобретен и Г, Завьялов, Е. М. Карпов и В А, Н, Громо уйбышевский родов м. В литехнический инсти 71) Заявител ибышева ТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВ ОСТРАНСТВЕННЫХ КООРДИН 54 В исход полагаетс совпадающ тушки, П основного провод, и Введем занную с Х,ОУЛ, -отклонени провод изИзобретение относится к средствам измерения пространственных координат и может найти применение для определения положения различных объемов в пространстве.В известном устройстве для преобразова ния пространственных координат в электрический сигнал, содержащем измерительную рамку, статор и магнитопровод, измерительная рамка имеет две степени свободы; поэтому для съема значения э.д.с. необходимы подвижные 10 контакты, что уменьшает надежность преобразователя.В предлагаемом устройстве, с целью повышения точности и надежности, измерительная рамка выполнена неподвижной, а магнитопро вод из материала с высокой магнитной проницаемостью - подвижным; кроме того, с целью снижения потребляемой статором мощности магнитная система выполнена замкнутой, 20На фиг, 1 представлена схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - система координат, в которой происходит измерение.Преобразователь состоит из статора 1, в пазах которого размещены две обмотки 2 воз буждения, сдвинутые в пространстве на 90. Статор с помощью стопорной шайбы 3 и винтов 4 жестко связан с основанием 5.Внутри статора 1 расположены неподвижная измерительная рамка 6 и кольцевой маг нитопровод 7, закрепленный в двухстепенном карданном подвесе, Центр подвеса совпадает с центром неподвижной рамки. Карданный подвес содержит внутреннее кольцо 8, имеющее две пары подшипников, расположенных на двух взаимно перпендикулярных осях, причем одна пара располагается в резьбовых втулках 9 и опирается на полуоси, жестко связанные с внешним кольцом 10, на котором находится магнитопровод. Внешнее кольцо 10 с помощью тяги соединяется с подвижным объектом или грузом, который служит элементом, чувствительным к отклонению от вертикальной оси. Обмотки 2 возбуждения питаются квадратурными токами, в результате чего внутри статора образуется вращающееся магнитное поле. ном положении магнитопровод рася в диаметральной плоскости ХО У,ей с плоскостью измерительной кари этом магнитные силовые линии потока замыкаются через магнитов рамке э.д.с. не наводится.две системы координат: ХОУЛ в свяоснованием преобразователя, исвязанную с магнитопроводом. При и объекта в пространстве магнитоменяет свое положение относительноизмерительной рамки. Это приводит к уменьшению магнитной проводимости вдоль плоскости рамки. В результате магнитные силовые линии вращающегося поля наклоняются вместе с магнитопроводом,Если обозначить линию пересечения плоскости рамки с плоскостью магнитопровода МУ, то тогда изменение положения магнитопровода можно описать как поворот вокруг оси МУ на угол О. Положение оси МУ определяется углом, отсчитываемым в плоскости рамки ХОУ. При таком положении вращающееся магнитное поле наводит в рамке э.д,с.:е = К О 83 п (а+ Ф == 9) где К - коэффициент пропорциональности;- начальная фаза, обусловленная пространственным положением статора. Фаза р может быть скомпенсирована поворотом статора относительно оси 02. Амплитуда и фаза э.д,с. являются мерой пространственного положения объекта.5Предмет изобретения1, Устройство для преобразования пространственных координат, содержащее статор, измерительную раму и магнитопровод, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности, измерительная рамка закреплена неподвижно в статоре, а магнитопровод закреплен в двухстепенном карданном подвесе, центр подвеса которого совпадает с 15 центром неподвижной рамки.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что, с целью снижения потребляемой статором мощности, магнитная система выполнена замкнутой.Заказ 2472/15 Изд. Кв 751 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2