Датчики угла поворота

1. Введение

Промышленная электроника используется в различных отраслях народного хозяйства, науки и техники. Наряду с тенденцией автоматизации технологических и производственных процессов на базе вычислительной техники, современная промышленная электроника стала наиболее распространённой.

Базовой системой любой современной автоматической системы управления производственным процессом [4], является система автоматического контроля, позволяющая получать измерительную информацию о режимных параметрах процессов…

Научной основой систем автоматического контроля являются различные принципы измерений параметров технологических процессов, а технической базой этих систем служат средства измерений и преобразований соответствующих параметров, устройства для автоматизации производственных процессов, содержащие в себе ряд элементов, служащих для измерения параметров процесса. Этим элементом автоматической системы является датчик.

В настоящее время датчики разрабатываются во многих исследовательских и опытно-конструкторских организациях. Множество специалистов, в своей работе, сталкивается с выбором конкретных датчиков.

Разнообразие технологических процессов приводит к необходимости иметь широкий выбор датчиков, которые должны соответствовать требованиям, характерным для всех устройств автоматики. Они должны иметь: высокую чувствительность, точность, быстродействие, надёжность, прочность, сравнительно малые размеры и т.д.

Данный реферат включает в себя обзор шести датчиков угла поворота. Цель этого реферата – приобретение умения пользоваться патентной литературой, делая сравнительный анализ, давая экономическую оценку, навыков по оформлению технической литературы, а также приобретение способности анализировать процессы, происходящие в элементах устройства.

2. Описание конструкции датчиков

2.1 Датчик индукционный бесконтактный угла поворота

Формула изобретения.

1. Индукционный бесконтактный датчик угла поворота [1], содержащий ферромагнитный статор с пазами на его внутренней поверхности, размещённую в паре его диаметрально расположенных пазов обмотку возбуждения, размещённую в его других пазах выходную обмотку и двухполюсный ферромагнитный ротор с длиной Т полюсной дуги, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путём изменения вида его выходной характеристики в функции угла поворота ротора, пазы для размещения выходной обмотки расположены с угловым смещением ± g относительно диаметрально расположенных пазов с обмоткой возбуждения. 2. Датчик по п. 1, отличающийся тем , что, с целью повышения выходной характеристики в виде симметричной треугольной зависимости, полюсная дуга Т= ^p /₂ , а угловое смещение g = ^p /₂ .

Датчик индукционный бесконтактный. Вид общий

Рис. 1. 1 – ферромагнитный статор; 2 – двухполюсный ферромагнитный ротор; 3-5 и 3^¢ -5^¢ - пазы; 6, 6^¢ - обмотка возбуждения; 7, 7^¢ - выходная обмотка; Т – ширина полюсной дуги; g - угловое смещение пазов выходной обмотки относительно диаметрально расположенных пазов с обмоткой возбуждения;q - угол поворота ротора.

3. Датчик по п. 1, отличающийся тем , что, с целью повышения выходной характеристики в виде пилообразной зависимости с зоной нечувствительности G , полюсная дуга Т= ^p /₂ , а угловое смещение g=0,5(^p /₂ -G).

4. Датчик по п. 1, отличающийся тем , что, с целью повышения выходной характеристики в виде трапецеидальной зависимости с длиной B плоского горизонтального участка, полюсная дуга Т= B + ^p /₂ , а угловое смещение g = ^p /₂ .

Принцип действия

При подключении обмотки возбуждения к источнику переменного напряжения (см. рис.3) начинает вращаться двухполюсный ферромагнитный ротор, который вызывает магнитную индукцию. С выходной обмотки снимают выходное напряжение(U_вых. ), которое зависит от угла q поворота ротора, а также определяется конструктивными параметрами Т , g .

Вывод: Изобретение относится к измерительно-преобразовательной технике, а именно к индукционным датчикам угла, выходное напряжение которых изменяется по требуемому закону при повороте ротора, и может найти применение в качестве первичных датчиков информации в аналоговых и дискретных системах. Данный датчик очень прост по конструкции и способен показывать разные выходные характеристики (треугольная, пилообразная и трапецеидальная зависимости). Датчик имеет относительную дешевизну при изготовлении. Выходное напряжение изменяется при повороте на угол q = ^p /₂ .

2.2 Датчик индукционный бесконтактный угла поворота с цилиндрическим ротором

Формула изобретения.

Индукционный бесконтактный датчик угла поворота [2], содержащий ферромагнитный ротор с Ш – образным поперечным сечением, размещённые на его среднем стержне две соединённые последовательно согласно катушки, образующи