[发明专利]运流电流式电磁感应测速装置

说明书

技术领域：

本发明是一种电磁感应测速装置，属于电磁学领域的发明。

背景技术：

传统的测量转速的装置有很多，如测速发电机和测量转速的光电计数器。陆地 运行的交通工具的测速装置通常是测量车轮转速换算成行驶速度。飞机和船舶的测速最困难， 通常采用测量流体速度的方法来估计速度，很不准确。

本发明的目的是提供一种电磁感应式的平动速度测量装置，成为一种新的速度测量方式， 在应用于飞机和船舶的测速方面有较大的优势。

发明申请内容：本发明是一种测量运动载体平动速度的装置，运用了运流电流原理和电 磁感应原理完成的发明，称“运流电流式电磁感应测速装置”，以下简称“运流电流式测速装 置”。首先说明本发明的原理。

用绝缘性软磁材料做成一直筒体11，(因为直筒体11的轴线与母线16是互相平行的，而 附图中画轴线比较困难，所以附图中只画母线16表示直筒体11的轴线方向，垂直于母线16 的截面是一个环，包括圆形环、椭圆形环、多边形环)，直筒体11的内壁贴一层金属箔筒10 且外壁贴一层金属箔筒12，形成一个电容的两个极板，将金属箔筒12和10分别接至电源正 负极，使金属箔筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕于直筒体11形成一个感应线 圈15，当直筒体11的母线16平行于运动方向V时，由正负电荷形成的运流电流i会在直筒 体11的环形方向产生磁场，当电源的极性改变或直筒体11的母线方向转动180°时，直筒体 11上的环行磁场会反向，电源的极性不断改变或直筒体11的母线方向不断转动(由直筒体11 的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V)，就形成了交变磁场，所以感应线圈 15中会产生感生电动势。“运流电流式测速装置”包括“旋转直筒体式电磁感应测速装置”和 “改变极板电压极性式电磁感应测速装置”两类。

实施例1：旋转直筒体式电磁感应测速装置

图1中，用绝缘性软磁材料做成一直筒体11，为了描述方便，以直圆筒形体进行描述(实 际上椭圆形、多棱形筒都可以)。直筒体11的内表面贴一层金属箔筒10且外表面贴一层金属 箔筒12，将金属箔筒12和10通过连接点13和9分别接至电源正负极接头2和3，使金属箔 筒12和10上分别带上正负电荷，再用导线穿绕于直筒体11形成一个感应线圈15，将直筒体 11的母线16的方向设定首端为“▲”且尾端为“★”，当母线16的方向平行于运动方向V时， 运流电流i正好沿直筒体11的母线，那么金属箔筒12和10上的运流电流i等效于形成了一 个环行螺线管的电流(差别只是直筒体11的★端和▲端两个端面没有电流，而环行螺线管的 两个端面有电流)，环行螺线管的电流产生的磁场方向是沿着螺线管内的环行方向，同样，运 流电流i产生的磁场方向是沿着直圆筒体11的圆周方向，假定▲端正指向直线运动方向V， 正对★端的方向看，磁场方向为沿直圆筒体11的逆时钟方向；如果托板1旋转了180°，使 ★端正指向直线运动方向V，仍然正对★端的方向看，磁场方向就反过来了，成为顺时钟方向。 所以，如果托板1按(n转/每分钟)的速度旋转，直圆筒体11的圆周磁场方向交变频率为 (n/60)Hz，该装置中，由直筒体11的母线16旋转而形成的平面平行于运载体的运行方向V， 该平面与托板1平行，转轴22与托板1垂直。

图2是在图1的基础上，在直圆筒体11上穿绕一组感应线圈15，因为直圆筒体11上有 交变磁场，所以感应线圈15上会产生感应电势，从感应电势信号输出线6送到信号放大器5 放大成大信号，然后送至信号集电环21，再经过信号电刷20送至电压表17。

提供给金属箔筒12和10的电压有两种方式，一种是将直流电源2固定于托板1，由电源 正负极接头3和4引出至金属箔筒12和10；另一种是直流电源27通过电源正负电刷25和26 至电源正负集电环23和24，继而送至电源正负极接头3和4引出至金属箔筒12和10。

实施例2：改变极板电压极性式电磁感应测速装置

图3中，托板1和直筒体11并不旋转，母线16的首端▲总是指向运动方向V，而加在内 外壁金属箔筒10和12的电源28是交流电源，所以内外壁金属箔筒10和12上电荷是正负交 变的，运流电流是正负交变的，从而直筒体11圆周上的磁场方向是交变的；所以感应线圈15 上会产生感应电势，从感应电势信号输出线6送到信号放大器5放大成大信号。