Устройство датчика

Устройство датчика представлено на рис. 2 (в подписи к рисунку даны необходимые пояснения).

1 - винт-ветроприемник,

2 – флюгарка,

3, 3’ - пара конических шестерен, коэффициент передачи которых 1: 1,

4 - медный стаканчик, скрепленный с шестерней 5,

5, 5’ - ферритовые стержни - подвижные элементы импульсаторов. Они вращаются вместе с шестернями.

И_оп, И_ос, И_сд- импульсаторы. И_оп – импульсатор опорной серии, И_ос – импульсатор основной серии, И_сд – импульсатор сдвинутой серии.

6, 6’ - герконы. Замыкаясь при повороте магнита 7, вырабатывают сигнал о повороте флюгарки

7 - постоянный магнит. Поворачивается с флюгаркой.

Рассмотрим кинематику датчика. Пусть в исходный момент флюгарка ориентирована в плоскости рисунка. Внутри корпуса флюгарки расположены также импульсаторы - И_оп, И_ос, И_сд. При вращении винта 1 происходит вращение шестерни 3 и медного стаканчика 4 с укрепленным в его стенках ферритовым стерженьком 5. Через шестерню 3’ вращение передается связанному с ней стержню 5’. При каждом обороте винта стержни 5, 5’ проходят одновременно над неподвижными сердечниками трансформаторов И_оп и И_ос, а стержень 5’ - над сердечником И_сд со сдвигом по фазе на 180⁰. Во время прохождения ферритового стержня над сердечником импульсатора в последнем вырабатывается электрический импульс.

Повернем теперь флюгарку на угол φ, отсчитанный от плоскости рисунка. Теперь стержни 5 и 5’ проходят над импульсаторами И_оп и И_ос уже не одновременно. При повороте флюгарки на угол φ шестерня 3’ дополнительно повернется на тот же угол. Вследствие этого совпадения ферритового стержня 5’ с импульсатором И_ос (основная серия) будут происходить с фазовым сдвигом φ, а 5’ и И_сд (сдвинутая серия) со сдвигом φ+180⁰ по сравнению с моментом совпадения 7 и 8 (опорная серия). Этот сдвиг по фазе является мерой угла поворота флюгарки, т. е. направления ветра. Импульсы, вырабатываемые импульсаторами, показаны на рис. 2.