ДАТЧИК УГЛА ПОВОРОТА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЛОЖЕНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ

Abstract

Надежность работы исполнительных устройств определяется критериями предельных состояний, которые оцениваются различными типами датчиков. Надёжность датчиков зависит от их конструктивных свойств, особенностей технологического обеспечения их качества в процессе производства. Угловое положение поворотных звеньев исполнительных механизмов определяется различными типами датчиков, в том числе датчиками угла поворота. Рассматривается датчик бесконтактного типа. Работа датчика основана на принципе измерения Холла, что обеспечивает его конструктивную простоту, надежность и длительный срок службы. Точностные характеристики датчика определяются погрешностями изготовления его отдельных частей. Цель исследования: разработать модель погрешности датчика в зависимости от неточностей изготовления постоянного магнита, входящего в состав его первичного измерительного преобразователя. Материалы и методы. В качестве прототипа выбран датчик угла поворота производства СКБ «Индукция», в процессе производства которого обнаружены отклонения его технических характеристик, вызванные дефектами постоянных магнитов. В работе использованы методы теоретической механики, расчета электрических и магнитных цепей, численного моделирования. Расчеты проведены для постоянного магнита цилиндрической формы с радиальной намагниченностью, при этом вектор намагниченности смещен в радиальном направлении. Для выполнения расчетов погрешностей использованы схемы расположения дефектных магнитов относительно вектора намагниченности внешнего поля, создаваемого дополнительными магнитами. Соосное расположение дополнительных магнитов обеспечивается путем расположения их в соосных цилиндрических направляющих. Результаты. Приводятся аналитические зависимости, связывающие смещение диполя магнита относительно его геометрического центра с погрешностью определения угла поворота. Погрешности датчика представлены на эскизах первичного измерительного преобразователя в различных положениях магнита относительно элементов Холла в первичном преобразователе. Заключение. Результаты исследования могут быть использованы в технологической оснастке, позволяющей дать количественную оценку величины радиального смещения магнитного диполя относительно геометрического центра магнита. Практическая значимость результатов состоит в отбраковке постоянных магнитов на этапе входного контроля допустимого смещения магнитного диполя относительно его геометрического центра.