10.3. Давачі швидкості

 

За принципом дії давачі швидкості (ДШ) можна поділити на дві групи: давачі з взаємним переміщенням котушки і магніту та давачі зі змінною величиною поля постійного магніту.

ДШ, який відноситься до першої групи, наведений на рис. 10.8, а. Магніт 4 циліндричної форми є джерелом потоку, який замикається через магнітопровід 1 і повітряний зазор.

Рис. 10.8. Конструкція давача швидкості

 

У зазорі вздовж вісі переміщується стальна обмотка 2 у вигляді кільця. Обмотка залита епоксидним компаундом 3, що забезпечує її міцність і кріплення з іншими рухомими деталями.

За переміщенням обмотки 2 у ній наводиться ЕРС:

.                                               (10.6)

Потік Ф, який пронизує обмотку, складається з двох потоків:

,                                           (10.7)

де  – потік повітряного зазору, який зчеплений з витком обмотки і змінюється з її переміщенням;  – потік з торця, який не залежить від .

Підставивши (10.7) в (10.6), знайдемо:

,

де  – лінійна швидкість переміщення обмотки.

Оскільки  то:

.                                                    (10.8)

Потік:

,                                       (10.9)

де  – індукція в точках зазору на поверхні циліндра з діаметром  середнього витка обмотки;  – розмір полюсу.

Із рівнянь (10.8) і (10.9) слідує, що:

.

Таким чином, ЕРС прямо пропорційна лінійній швидкості (рис. 10.8, б).

Схема давача кутової швидкості, яка за принципом дії відноситься до другої групи, наведена на рис. 10.9. Давач складається з постійного магніту 1, який жорстко зв’язаний з магнітопроводом 2.

Рис. 10.9. Схема давача кутової швидкості

 

На стержнях магнітопроводу розташована обмотка 3, яка складається з двох котушок, які з’єднані послідовно. Під час обертання зубчастого колеса 4 періодично змінюється повна провідність системи і магнітний потік, який пронизує обмотку. У результаті в обмотці наводиться ЕРС, яка пропорційна швидкості обертання колеса.

Найбільша зміна магнітного потоку:

,

де  – МРС магніту;  та  – крайні значення магнітного опору.

Амплітуда та діюче значення потоку, якщо він змінюється за синусоїдним законом, відповідно дорівнює:

.

ЕРС, яка індукується в обмотці:

Похибка ДШ першої групи складає 0,02…0,1%. У ДШ другої групи лінійність перетворення залежить від магнітних характеристик феромагнітних матеріалів, із яких виконане магнітне коло. Оскільки ці характеристики нелінійні, то ДШ другої групи мають більшу похибку.