Датчик положения
Иллюстрации
Реферат
Союз Советсиик
Социапистичесиик
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 976479 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26. 11. 80 (21) 3008295/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет
t5l) А1, Кл .
G 12 В 1/00
F 02 Р 3/00 (Ъвударствеив|й комитет ссср
60 NNM кзабретений и открытнй
Опубликовано 23.1! .82. Бюллетень № 43
Дата опубликования описания 25 ° 11.82 ($3) УДК 621..43.044 (088.8) (72) Авторы .изобретения
В.П. Горкин и А.С. Зубков." V (71) Заявитель
Московский автомеханический инстит (54 ) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ
Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано для определения положе-., ния и скорости механически вращающегося объекта.
Известен генераторный датчик положения и скорости перемещения для электронных систем зажигания двигателей вйутреннего сгорания, состоящий из магнитопровода с неподвижной катушкой, источника магнитодвижущей силы и ферромагнитного коммутатора (1).
Недостатком датчиков является низкое значение генерируемого сигнала 15 при малой скорости перемещения ферромагнитного коммутатора.
Известен датчик положения, содержащий магнитопровод с измерительной обмоткой и элементом с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ), источник магнитодвижущей силы и ферромагнитный коммутатор $ 2).
Однако в известном датчике источник магнитодвижущей силы связан с ферромагнитным коммутатором, т.е. с механически движущимся объектом, что снижает надежность датчика и ограничивает область его применения.
Цель изобретения - повышение надежности датчика.
Цель достигается тем, что датчик положения, содержащий магнитопровод с измерительной обмоткой и элементом с прямоугольной петлей гистерезиса, ферромагнитный коммутатор и источник магнитодвижущей силы, снабжен дополнительным источником магнитодвижущей силы, магнитопровод выполнен разветвленным, при этом дополнительный источник магнитодвижущей силы расположен на одной ветви магнитопровода, другой ветвью которого является элемент с прямоугольной петлей гистерезиса, а основной источник
976479 магнитодвижущей силы расположен на неразветвленной части магнитопровода.
Поскольку основной источник магнитодвижущей силы связан с неподвижным магнитопроводом и не подвергается динамическим нагрузкам, надежность датчика повышается. Кроче того, в качестве ферромагнитного коммутатора могут быть использованы движущиеся элементы машин (зубчатые 1о колеса, рейки с выступами и т.д.).
На фиг. 1 изображена конструкция датчика положения, в которой в качестве дополнительного источника магнитодвижущей силы используется по- 15 стоянный магнит; на фиг. 2 — вариант конструкции датчика, в которой дополнительным источником магнитодвижуцей силы является катушка с током.
2Î
Индуктивный датчик положения содержит магнитопровод 1 с установленными на нем измерительной катушкой 2 и основным источником 3 магнитодвижущей силы, элемент 4 с ППГ. Параллельно элементу 4 включен дополнительный источник 5 магнитодвижущей силы, который представляет собой либо постоянный магнит, либо катушку с током. Магнитопровод замыкается ферромагнитным коммутатором 6.
Устройство работает оледующим образом.
При разомкнутом магнитопроводе 1 элемент 4, выполненный из материала со скачкообразной намагниченностью, находится в насыцении. По нему протекает магнитный поток, создаваемый дополнительным источником магнитодвижущей силы 5. Магнитный поток от основного источника 3 магнитодвижу46 щей силы через элемент 4 не проходит и сигнал на выходе измерительной катушки 2 отсутствует.
При вращении ферромагнитного коммутатора 6 замыкается магнитопровод 1
1% и по нему начинает проходить магнитный поток от основного источника 3 магнитодвижущей силы, превышающий по величине поток от дополнительного источника 5 магнитодвижущей силы, причем магнитный поток, вызываемый основным источником 3, в элементе направлен встречно магнитному потоку от дополнительного источника 5, поэтому в элементе 4 с ППГ перемагничи- $5 вается в противоположное состояние, при этом в измерительной катушке 2 наводится ЭДС. Момент срабатывания характеризует положение ферромагнитного коммутатора 6, а частота импульсов несет информацию о скорости вращения.
При дальнейшем движении ферромагнитного коммутатора 6 магнитопровод
1 размыкается, а элемент 4 под действием дополнительного источника магнитодвижущей силы 5 перемагничивается в исходное состояние. В этом случае в катушке 2 электродвижущая сила не наводится и сигнал на выходе катушки отсутствует. В дальнейшем процесс повторяется.
Предлагаемый датчик положения позволит повысить надежность автоматических систем за счет того, что источник магнитодвижуцей силы расположен на неподвижном магнитопроводе, а в катушке наводится электродвижущая гила не знакопеременным, а пульсирующим потоком, что способствует повышению точности измерений. Кроме того, функциональные возможности датчика и область его применения расширяются, так как в качестве ферромаг— нитного коммутатора могут быть использованы движущие элементы машин (зубчатые колеса, рейки с выступами и т.д.).
Формула изобретения
Датчик положения, содержащий магнитопровод с измерительной обмоткой и элементом с прямоугольной петлей гистерезиса, ферромагнитный коммутатор и источник магнитодвижущей силы, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен дополнительным источником магнитодвижущей силы, магнитопровод выполнен разветвленным, при этом дополнительный источник магнитодвижущей силы расположен на одной ветви магнитопровода, другой ветвью которого является элемент с прямоугольной петлей гистерезиса, а основной источник магнитодвижущей силы расположен на неразветвленной части магнитопровода.
Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе
1. Глезер Г.Н., Опарин И.М. Автомобильные электронные системы зажигания. М., "Машиностроение", 1977, с. 46.
2. Авторское свидетельство СССР
N 875114, кл. F 02 Р 3/00„ 1980.
976479 ватт.
ФиИ
06ик
ВНИИПИ Заказ 901 I/77 Тираж 606 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4