ВЫВОД СООТНОШЕНИЙ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ ГЕОМЕТРИИ ДЛЯ РАСЧЕТА МАГНИТНОЙ ПРОВОДИМОСТИ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РАСТРОВЫХ ДАТЧИКАХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Трофимов Алексей Анатольевич, доктор технических наук, профессор, кафедра информационно-измерительной техники и метрологии, Пензенский государственный университет (Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40), iit@pnzgu.ru
Кучумов Евгений Владимирович, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Научно-исследовательский институт физических измерений (Россия, г. Пенза, ул. Володарского, 8/10), info@niifi.ru

681.586.787

Актуальность и цели. Предметом исследования являются электромагнитные растровые датчики перемещений. Целью работы является исследование распределения магнитной проводимости в электромагнитных растровых датчиках перемещений, работающих в широком диапазоне температур.
Материалы и методы. Обоснована целесообразность проведения расчета магнитной проводимости в рабочих зазорах растровых датчиков перемещений. Разработана и математически описана физическая модель электромагнитного датчика перемещений. При решении поставленных задач использованы методы теории электрических цепей и электромагнитного поля.
Результаты. Выведены выражения для расчета магнитной проводимости в рабочих зазорах датчиков перемещений с торцевым сопряжением зубцовых растров для однородного магнитного поля с введением поправочных коэффициентов, учитывающих потоки с торцевых поверхностей и боковых граней выступов ротора и статора, позволяющие разработать методику расчета конструктивных параметров чувствительных элементов растровых датчиков перемещений.
Выводы. Предложенная авторами физическая модель электромагнитного растрового преобразователя перемещений и приведенные выражения для расчета магнитной проводимости позволяют на стадии разработки выбирать оптимальные конструктивные параметры чувствительного элемента для обеспечения максимального значения модуляции выходного сигнала.

Ключевые слова

датчик перемещений, растр, магнитная проводимость, магнитодвижущая сила, нониусное сопряжение, статор, ротор.

 Скачать статью в формате PDF

1. Конюхов, Н. Е. Электромагнитные датчики механических величин / Н. Е. Конюхов, Ф. М. Медников, М. Л. Нечаевский. – М. : Машиностроение, 1987.
2. Трофимов, А. Н. Взаимоиндуктивные датчики перемещений : моногр. / А. Н. Трофимов, А. А. Трофимов. – Пенза, 2009. – 174 с.
3. Трофимов, А. Н. Унифицированный ряд высокотемпературных растровых электромагнитных датчиков перемещений / А. Н. Трофимов, А. В. Блинов, А. А. Трофимов // Датчики и системы. – 2007. – № 7. – С. 24–29.
4. Трофимов, А. Н. Расширение температурного диапазона растровых трансформаторных датчиков перемещений / А. Н. Трофимов, А. А. Трофимов // Измерительная техника. – № 6. – 2009. – С. 24–27.
5. Дмитриенко, А. Г. Электромагнитный датчик линейных перемещений с торцевым сопряжением растров / А. Г. Дмитриенко, Д. И. Нефедьев, А. А. Трофимов // Измерения. Мониторинг. Управление. Контроль. – 2015. – № 2 (12). – С. 4–10.
6. Трофимов, А. А. Расчет магнитной проводимости в растровом сопряжении электро-магнитного датчика больших линейных перемещений / А. А. Трофимов//Датчики и системы.–2008.–№6.–С.7–10.
7. Зверев, А. Е. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код / А. Е. Зверев, В. П. Максимов, В. А. Мясников. – Л. : Энергия, 1974. – 184 с.
8. Дмитриенко, А. Г. Вопросы разработки унифицированных конструкций датчиков для перспективных систем измерения и контроля специальной техники / А. Г. Дмитриенко, А. Н. Трофимов, А. А. Трофимов // Измерительная техника. – 2010. – № 10. – С. 18–21.
9. Зеленский, В. А. Способы совершенствования растровых взаимоиндуктивных датчиков перемещений / В. А. Зеленский, А. А. Трофимов // Известия Самарского научного центра РАН. – 2009. – № 4. – С. 5–9.
10. Патент RUS 63143 Российская Федерация, МПК G08C. Растровый трансформаторный преобразователь перемещения в код / Мокров Е. А., Цыпин Б. В., Трофимов А. Н., Мельников А. А., Трофимов А. А. – заявл. 19.01.2007 ; опубл. 10.05.2007, Бюл. 13.