SU712760A1 - Импульсный датчик скорости - Google Patents

Description

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения скорости вращения различного рода валов и механизмов.

В настоящее время в технике измерения скорости все большее распространение получают импульсные датчики скорости, построенные на использовании различного рода физических явлений [1].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемым задачам является устройство измерения угловой скорости вращения электрическим способом [2]. Оно содержит зубчатое колесо, постоянные магниты Mi и Λί₂ с противолежащими одноименными полюсами; магниты имеют по два наконечника: S^ S₂ и S3, S4 и соединены между собой сердечником, на котором находится обмотка.

Этот датчик работает на принципе наведения ЭДС реверсированием магнитного потока, а именно: когда наконечники Si и S₃ находятся над зубьями колеса магнитный поток от магнита частично проходит через наконечник S_b зубья колеса и наконечник S₃, перемычку и замыкается обратно на магнит слева направо, а когда же над зубьями оказываются наконечники S₂ и Si, то магнитный поток проходит через обмотку справа налево по наконечнику Si. зубьям колеса и наконечнику S₂ и через перемычку. Т. е. за время поворота колеса на один зубцовый шаг магнитный поток через обмотку изменяет свое направление и наво5 дит ЭДС, определяемую по формуле с d (ΔΦ)

Е =. —W—— dt (1) где w — число витков обмотки;

ΔΦ — изменение магнитного потока через обмотку.

Однако магнитная система этого датчика из-за наличия двух магнитов и перемычки 15 между ними получается громоздкой.

Кроме того, каждый из магнитов в этой конструкции работает только в половину периода сигнала.

В этом убеждаемся, проанализировав 20 процесс реверсирования магнитного потока. Действительно, когда магнитный поток проходит через обмотку слева направо полезный магнитный поток исходит от магнита M_lt а при повороте диска на полшага такой 25 же полезный поток проходит справа налево от магнита Λί₂. Таким образом, в смысле использования изменения полезного магнитного потока каждый из магнитов работает по очереди только в течение половины пе30 риода сигнала.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования энергии магнита датчика в структуре магнитной системы.

Эта цель достигается тем, что в датчике магнит размещен между П-образными магнитопроводами, а обмотка охватывает внутренние стержни П-образных магнитопроводов и постоянный магнит.

На чертеже изображена магнитная система датчика с одним зубчатым модулирующим диском.

Зубчатый диск 1 связан через воздушный зазор б₃ с магнитным полем постоянного магнита 2, на полюса которого присоединены П-образные магнитопроводящие полюсные наконечники 3 и 4. Между их ножками Si и S2, S3 и S₄ размещена обмотка 5 на каркасе 6. Расстояния между наконечниками выбраны так, чтобы в какой-то фиксированный момент ножки Si и S₃ находились над зубьями диска, а ножки S₂ и S₄— над впадинами между зубьев диска. При этом расстояния между двумя соседними ножками наконечников могут быть кратными зубцовому шагу диска с избытком или недостатком на половину зубцового шага.

Датчик работает следующим образом.

Зубчатый диск 1 при вращении поочередно и попарно замыкает зубьями магнитное поле магнита 2, например сначала так, как изображено на чертеже. В это время магнитный поток проходит через ножку Si, через зубья диска в ножке S₃ и во внутрь обмотки снизу. Когда же диск повернется по часовой стрелке еще на половину зубцового шага, магнитный поток Ф₂ проходит от ножки S₂ через зубья диска к ножке S₄ и во внутрь обмотки сверху. Далее процесс реверсирования магнитных потоков ΔΦι и 5 Δ Ф₂ через обмотку повторяется циклически с периодом, пропорциональным зубцовому шагу диска, и в обмотке наводится переменная ЭДС.

Частота ЭДС, пропорциональная скороЮ сти вращения диска, определяется по формуле / = — > (2) ^J 60 ^v ’ где /— частота ЭДС;

z— число зубьев диска;

п — скорость вращения диска.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   20 Импульсный датчик скорости, содержащей два П-образных магнитопровода, обмотку, постоянный магнит и модулирующий зубчатый диск, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования энергии постоянного магнита, магнит размещен между П-образными магнитопроводами, а обмотка охватывает внутренние стержни П-образных магнитопроводов и постоянный магнит.