Преоразователь угла поворота вала в код

(61) Дополнительное к авт. свидву 21) М. КлСт 08 С 9/08 Заявлено 04,1 рисоединеиием 76 (21) 24 17733/18-2явкиГосударственнмй комитет оавта Министров ВССр делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения С., Аксельрод А. А. Мироненко Уральский ордена Трудового Красного Знаменполитехнический институт им, С, М. Кирова(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТАВ КОД ть. шую спос вибоп е бпизким техническим решеному является преобразовательуппы со шкалой-магнитопровоый содержит магнитопровод,ый на входном валу и выпопиде диска с выступами, не-электромагнит, размещенныйагнитопроводом, параппеаное катушки подмагничивания и нием к д третьей гр дом котор аакреппенн денный в в подвижный соосн иненны 1Изобретение относится к об пасти электромеханики, автоматики и измерительной техники.Известные преобразователи угол-код и перемещение-код на герконах в зависимости от вида кодовой шкапы кпассифици- а руют на три группы.К первой группе относятсяпреобразоватеди со шкалой, выпопненной из постоянных магнитов.Они имеют корпус из немагнитного материвпа с размещенными в нем герконвми и шкалу с постоянными магнитами, жестко соединенную с валом, угловое перемещение которого измеряется. Выполнение активных и пассивных участков шкалы из постоянных магнитов является технологической операцией, непозволяюшей получить высокую точность кодового рисунка )11, О ля регулировки величин активных участков необходимо применять дополнительные попяризуюшие магниты и ферромагнитные экраны. Ко второй группе относятся преобразователи со шкалой-экраном. Они имеют немагнитный корпус с равномернорасположенными по окружности герконами и постоянными магнитами напротивних. В зазоре между герконами и магии"тами перемешается ферромагнитная шкапа-экран с вырезами определенной формы. Шкала в определенных положенияхшунтирует источники магнитного попя 12).Из-за больших зазоров между взаимодействующими элементами и, как следствие, малой крутизны управляющего магнитного поля, описанная конструктивнаясхема имеет низкую точность и разрешаюравномерно расположенные по окружности магнитопровода герконыЗ.Низкая разрешающая способность иневысокая точность иэ-за гистерезисаи разброса параметров герконов явпяет-ся следствием малой крутизны фронтамагнитного попя переходных участков кодовой шкалы.Целью изобретения является повьпиение точности и разрешающей способности Йпреобразователя эа счет уменьшения вредюео влияния гистереэиса и разброса параметров герконов,Поставленная цель достигается тем,чтов преобразователь угла поворота вала в йкод введены переменные резисторы, амагнитопровод снабжен дополнительнымдиском с выступами, который расположенна входном валу по другую сторону неподвижного эпектромагнита, каждая пара Мгеркон-катушки подмагничивания располо- .жена в капсуле, причем катушка подмагничивания последовательно соединена ссоответствующим переменным резистором,Отсутствие воздушного зазора между Здвумя частями магнитопровода, уменьшающее потоки рассеяния при замкнутой магнитной цепи геркона, одновременное изменение воздушных зазоров у обоих концов геркона при вращении магнитопрово- Зфда и создание электрическими катушкамидопопнитепьного переменного магнитногополя резко повышают крутизну управпяющего фронта суммарного магнитного поляи в несколько десятков раз уменьшаютугловое расстояние между положениямисрабатывания и отпускания геркона при,реверсе входного вала преобразователя. На фиг. 1 изображена конструкция преМ образоватепя; на фиг. 2 - кодовый рисунок шкалы; на фиг. 3 - принципиальная эпектросхема преобразоватепя; на фиг. 4- кривые изменения магнитодвижушей сипы в контакт-деталях геркона на границе перехода впадина-выступ.В корпусе 1 иэ неферромагнитного материала равномерно по окружности рас положены десять капсул 2 с электрическими катушками подмагничивания 3 и59 герконами 4. Яагнитопровод состоит из двух частей 5 и 6, одна из которых выполнена заодно с валом. Соосно с магнитопроводом в корпусе размещается неподвижный электромагнит 7.Кодовый рисунок обеих частей магнитопровода, выполненный в виде выступов и впадин, преаставпен на фиг. 2. Неподвижный электромагнит 7 питается от источника, постоянного тока 8 (см, фиг, 3) через переменный резистор 9, которым осуществляется настройка вепичины активных участков. Электрические катушки подмагничивания 3 питаются от генератора переменного тока 10 через переменные резисторы 11, с помощью которых осуществляется настройка вепичины поля подмагничивания каждого геркона 4.В пределах одного оборота вапа с герконов снимается 100 двоичных комбинаций однопеременного комбинаторного кода длиной ПаО.фиг. 4 поясняет характер изменения магнитодвижушей силы (МОС) в контактдетацях геркона на границе 0-1 (впадина-выступ). При подходе выступов магнитопровода 5 и 6 к выводам геркона 4 магнитная цепь магнитопровода замыкается через его контакт-детали,Рк (МОС) становится равной Р (точка В), геркон замыкается. При реверсе магнитопровода магнитное сопротивление двух воздушных зазоров у выводов геркона увеличивается. Ф падает ниже О, (точ ка С), геркон размыкается. Величина Ьф 1 ф- ф 1 определяет. угловой гистереэис преобразователя при отсутствии подмагничивания. При подключении катушек подмагничивания. 3 к генератору 10 в контакт-деталях герконов 4 создаются переменные магнитные поля, амплитуда МОС каждого из которых с помощью резисторов 1 1 выбирается равной величине, чуть меньшей половины разностиМОС срабатывания и МОС отпускания геркона.Крутизна нарастания суммарной МОС теперь определяется в основном переменной составляющей и зависит уже не от углового перемещения шкалы, а от частоты переменного тока, питающегоэлектрические катушки 3.При смещении магнитопровода в положительном направлении от углового положения Ц) определяемого точкой А на кривой Р ( ф, геркон вкаючается вершиной положительного попупериода1переменного поня (точка В; (р), Отрицательный попупериод не выключает геркон, т, к. суммарная МОС остается больше Р, ( точка В") . При смешении в отрицательном направлении от попожения ф происходит отключение геркона вершиной отрицательного попупериода переменного поля (точка С; ф 6 ), Включение геркона положительным полу 634343периодом не происходит, т, к, суммарнаяи МДС остается меньше Г р (точка С ).В результате угловой гистереэис преобразователя уменьшается до величины Ьф- ф 4- и может быть сведенпрак тически к нулю прибесконечном приближении величины амплитуды МЛС переменного поля к величинеср ойп1ЯИспытания опытного образца копирующегопреобразователя угла показали, что угло 3вой гистереэис составляет 10 + 15 (уйзвестного преобразователя -3 з), раэме фшаюшая способность увеличилась в 5 раз,форму ла изобретенияПреобразователь угла поворота вала в код, содержаший магнитопровод, закрепленный на входном валу и выполненный в виде диска с выступами, неподвижный33 электромагнит, размещенный соосно с магнитопроводом, параллельно соединенные катушки подмагничивания и равномерно расположенные по окружности магнмтопровода герконы, о т п и ч а ю щ и Фс я тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности преобразователя, в него введены переменныерезисторы, а магнитопровод снабжен дополнительным диском с выступами, который расположен на входном валу по другую сторону неподвижного электромагнита, каждая пара геркон-катушка подмагничивания расположена в капсуле, причемкатушка подмагничивания после довательно соединена с соответствуквпим переменным резистором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР %468285, кл.08 С 9/04, 1973.2, Авторское свидетельство СССР %399897 ф кл, С 08 С 9/04, 1970.3. Мироненко А. А. и Варин Ю. С. Преобразователи угол-код с магиитоуправляемыми контактами. Ж, Приборострое ние, 1974, Мф 11, с. 60.Гер Тираж 721 ного комитета Со елкам изобретений Москва, Ж-ЗБ, Р 8/50 И Государст Заказ 6 ЦНИПодписноевета Министров СССи открытий д. 4 ушская 1 атентф, г. Ужгород, уп. Проектная,иап П Составитепь И. НазаркинаРедактор В. Мепуришвипи Техред С, Мигай Корректор .