Датчик

Реферат: UA 74387 U UA 74387 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до вимірювальної техніки та може бути використана для вимірювання кутових переміщень. Відомо датчик, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою та другою парами ферочутливих елементів, перша та друга пари ферочутливих елементів розміщені одна відносно іншої на відстані, що дорівнює довжині джерела магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів першої пари об'єднані, а також об'єднані початки вихідних обмоток ферочутливих елементів першої пари та кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів другої пари, розташованих з одного боку джерела магнітного поля [див. патент України №64648, МПК G01G 9/00, опубл. 10.11.2011, бюл. № 21]. Цей датчик вибрано за прототип. Недоліком відомого датчика є те, що через наявні ферочутливі елементи він має недостатню чутливість. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення датчика шляхом того, що застосовано додаткові третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташованих з боку торців джерела магнітного поля та зміщених один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині товщини джерела магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів третьої пари об'єднані, а також об'єднані початки вихідних обмоток ферочутливих елементів третьої пари та кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів четвертої пари, розташованих по один бік від осі джерела магнітного поля. Це дозволить завдяки додатковому вимірюванню горизонтальних складових напруженості поля джерела магнітного поля збільшити корисний сигнал та підвищити точність роботи датчика. Поставлена задача вирішується тим, що у датчику, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою та другою парами ферочутливих елементів, перша та друга пари ферочутливих елементів розміщені одна відносно іншої на відстані, що дорівнює довжині джерела магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів першої пари об'єднані, а також об'єднані початки вихідних обмоток ферочутливих елементів першої пари та кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів другої пари, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, згідно з корисною моделлю, застосовано додаткові третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташованих з боку торців джерела магнітного поля та зміщених один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині товщини джерела магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів третьої пари об'єднані, а також об'єднані початки вихідних обмоток ферочутливих елементів третьої пари та кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів четвертої пари, розташованих по один бік від осі джерела магнітного поля, при цьому вихідні обмотки всіх ферочутливих елементів з'єднані послідовно. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено датчик, що містить джерело 1 магнітного поля (постійний стрижневий магніт), прикріплене до пружного елемента (не показано), першу 2, 3 та другу 4, 5 пари ферочутливих елементів, розташовані одна відносно іншої на відстані, що дорівнює довжині l джерела 1 магнітного поля, при цьому кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів першої 2, 3 пари об'єднані, початки вихідних обмоток ферочутливих елементів 2 та 3 з'єднані з кінцями вихідних обмоток ферочутливих елементів 4 та 5 відповідно, у датчику також розміщено третю 6, 7 та четверту 8, 9 пари ферочутливих елементів, розташованих з боку торців джерела 1 магнітного поля та зміщених один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині товщини d/2 джерела 1 магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів 6 та 7 об'єднані, а також об'єднані початки їхніх вихідних обмоток та кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів 8, 9, а початки вихідних обмоток ферочутливих елементів 5 та 9 підключено до підсилювача α. Датчик працює наступним чином. При куті повороту α=0 перша 2, 3, друга 4, 5, третя 6, 7 та четверта 8, 9 пари ферочутливих елементів розташовані симетрично відносно магнітної нейтралі n-n та осі N-S джерела 1 магнітного поля усередині піддіапазонїв лінійності вертикальних Нв1, Нв2 та горизонтальних Нг1, Нг2 складових напруженостей зовнішнього поля джерела 1 магнітного поля. На вихідних обмотках кожного ферочутливого елемента 2-5 та 6-9 відповідно будуть однакові за величиною сигнали, при цьому на вході підсилювача α сумарні сигнали будуть дорівнювати нулю. При повороті джерела 1 магнітного поля навколо осі 0-0, наприклад, за годинною стрілкою на певний кут α≠0 на вихідних обмотках кожного з ферочутливих елементів 3, 4 та 6, 9 сигнали збільшуються, а на вихідних обмотках кожного з ферочутливих елементів 2, 5 та 7, 8 сигнали зменшуються, при цьому результівний сигнал α датчика буде дорівнювати сумі почетвереного значення приросту сигналів кожного з ферочутливих елементів 2-5 та сумі почетвереного значення приросту сигналів кожного з ферочутливих елементів 6-9. 1 UA 74387 U При повороті джерела 1 магнітного поля навколо осі 0-0, наприклад, проти годинної стрілки на певний кут α≠0 датчик працює аналогічно. Пропонована корисна модель також забезпечить відсутність зміни сумарного сигналу в умовах коливань джерела 1 магнітного поля вздовж магнітної нейтралі n-n та осей 0-0, N-S. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Датчик, що містить джерело магнітного поля, розташоване між першою та другою парами ферочутливих елементів, перша та друга пари ферочутливих елементів розміщені одна відносно іншої на відстані, що дорівнює довжині джерела магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів першої пари об'єднані, а також об'єднані початки вихідних обмоток ферочутливих елементів першої пари та кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів другої пари, розташованих з одного боку джерела магнітного поля, який відрізняється тим, що застосовано додаткові третю та четверту пари ферочутливих елементів, розташованих з боку торців джерела магнітного поля та зміщених один відносно іншого на відстань, що дорівнює половині товщини джерела магнітного поля, кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів третьої пари об'єднані, а також об'єднані початки вихідних обмоток ферочутливих елементів третьої пари та кінці вихідних обмоток ферочутливих елементів четвертої пари, розташованих по один бік від осі джерела магнітного поля, при цьому вихідні обмотки всіх ферочутливих елементів з'єднані послідовно. 2 UA 74387 U Комп’ютерна верстка M. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3