CS197977B1

CS197977B1 - Combined multiphase induction scanner

Info

Publication number: CS197977B1
Application number: CS493678A
Authority: CS
Inventors: Blahoslav Slechta
Original assignee: Blahoslav Slechta
Priority date: 1978-07-25
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1980-05-30

Description

Vynález se týká vícefázového induktivního snímače, u něhož se řeší jednodušším způsobem rozšíření absolutního odměřovacího rozsahu při zochování přesnosti.The present invention relates to a multiphase inductive encoder, in which a simpler way of extending the absolute measuring range while maintaining accuracy is solved.

Dosud známé induktivní vícefázové snímače typu selsyn, induktosyn apod. mají buá malý odměřovaci rozsah, ve kterém jsou absolutní, nebo mají malou přesnost. Složením několika snímačů jsou konstruovány celky s rozšířeným absolutním odměřovacím rozsahem. Společnou vlastností těchto snímačů je, že poměr pólových roztečí dvojice snímačů vyjádřený v odměřované délce je obvykle 10, jinBk řečeno, pólová rozteč dvojice snímačů vyjádřená v odměřované délce se liší alespoň o jednu pólovou rozteč. Uvedené vlastnosti se dosahuje buá mechanickým převodem při použití stejných snímačů, nebo použitím snímačů s různou pólovou rozteči a kombinací obou způsobů. Nevýhodou kombinovaných induktivních snímačů s různou pólovou roztečí, zejména snímačů typu induktosyn je nutnost použít opakovaně budící i snímací část, čímž se zvyšují nároky na zastavěný prostor.Previously known inductive multiphase sensors of the type selsyn, inductosynth and the like have either a small measuring range in which they are absolute or of low accuracy. By assembling several sensors, units with an extended absolute measuring range are designed. A common feature of these transducers is that the pole pitch ratio of the pair of transducers expressed in the measured length is usually 10, in other words, the pole pitch of the transducer pair expressed in the transducer length differs by at least one pole pitch. This is achieved either by mechanical transmission using the same sensors, or by using sensors with different pole pitches and a combination of both. The disadvantage of combined inductive sensors with different pole pitch, especially inductive sensors, is the necessity to use repeatedly excitation and sensing part, which increases the demands on built-up space.

Uvedený nedostatek odstraňuje kombinovaný induktivní snímač sestavený z vodičů budících tvořících alespoň dvě prostorově vůči sobě posunuté větve a vodičů snímacích podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vodiče snímací tvoří alespoň dvě větve, přičemž pólová rozteč dvojice snímacích větví vyjádřená odměřovanou délkou se liší o méně než jednu pólovou rozteč.This drawback is overcome by a combined inductive transducer comprising at least two spatially displaced conductor conductors and sensing conductors according to the invention, wherein the sensing conductors form at least two branches, wherein the pole pitch of the pair of sensing branches expressed by the measured length differs by less than one pole pitch.

197 977197 977

Tím, že se pólové rozteče větví snímacích vodičů liší jen nepatrně, lze realizovat induktivní snímače typu induktosyn se zvětšeným absolutním odmeřovacím rozsahem s jediným systémem budících vodičů společným pro větve snímacích vodičů, přičemž větve snímacích vodičů lze umístit do vrstev nebo vedle sebe na společné podložce. Výhodou je, že zůstává nezvětšený počet napájecích vodičů budiče, který je na stroji obvykle pohyblivý, menší nároky na stavební prostor a to, že není nutné nastavování vzájemné polohy snímacích větví.Because the pole pitch of the sensing conductor branches differs only slightly, inductive inductive sensors with increased absolute metering range can be realized with a single excitation conductor system common to the sensing conductor branches, wherein the sensing conductor branches can be placed in layers or side by side on a common substrate. The advantage is that the number of exciter power wires that are usually movable on the machine remains smaller, less space is required, and that the relative position of the sensing strings is not necessary.

Na přiloženém výkrese je naznačeno jedno z možných uspořádání vodičů snímače typu induktosyn podle vynálezu.In the accompanying drawing, one possible arrangement of the conductors of the inductosynth type sensor according to the invention is indicated.

Na výkrese vodiče budící 1 tvoří dvě větve 11,12 posunuté vůči sobě ve směru osy odměřování o lichý násobek poloviny pólové rozteče t3. Snímací vodiče 2 tvoří dvě větve, první větev 21 s pólovou roztečí tl a druhou větev 22 s pólovou roztečí t2.In the drawing, the excitation conductors 1 form two branches 11, 12 displaced relative to one another in the direction of the metering axis by an odd multiple of half of the pole pitch t3. The sensing conductors 2 form two branches, a first branch 21 with a pole pitch t1 and a second branch 22 with a pole pitch t2.

Větev 11 budících vodičů 1 je napájena střídavým napětím, jehož frekvence a amplituda je shodná 8 napětím napájejícím větev 12, avšak s fázovým posunem o 1/4 periody.The branch 11 of the excitation conductors 1 is fed by an alternating voltage whose frequency and amplitude is equal to 8 by the voltage supplying the branch 12, but with a phase shift of 1/4 period.

Pro vysvětlení činnosti předpokládejme, že budící vodiče 1 jsou umístěny nad snímacími vodiči 2 v jejich těsné blízkosti. V okolí budících vodičů 1 se vlivem jejich rozlohy a dvoufázového napájení vytvoří postupné magnetická vlna, která protíná snímací vodiče 2 a indukuje v nich napětí, jehož fáze vztažené k budícímu napětí se mění v závislosti na vzájemné poloze budících vodičů 1 a snímacích vodičů 2. Projitím dvou pólových roztečí tl se fáze změní o 360°. Vyhodnocením fáze napětí větve 21 lze určit polohu budících vodičů 1 vůči snímacím vodičům 2 absolutně v rozmezí dvou pólových roztečí tl.To explain the operation, assume that the excitation conductors 1 are located above the sensing conductors 2 in close proximity thereto. In the vicinity of the excitation conductors 1, due to their size and the two-phase power supply, a progressive magnetic wave is formed which intersects the sensing conductors 2 and induces a voltage therein whose phase related to the excitation voltage varies depending on the mutual position of the excitation conductors 1 and the sensing conductors 2. For the two pole pitches t1, the phase changes by 360 °. By evaluating the phase voltage of the branch 21, the position of the excitation conductors 1 relative to the sensing conductors 2 can be determined absolutely within the range of two pole pitches t1.

Pólová rozteč větve 22 je menši, než větve 21. To znamená, že fáze napětí ve větvi 22 bude se měnit ve vztahu k fázi větve 21 v závislosti na poloze budících vodičů 3, vůči snímacím vodičům 2. Protože je na výkrese pólové rozteč t2 menší než pólová rozteč tl o 1/10 pólové rozteče tl, změní se fáze napětí větve 22 vůči větvi 21 po projití pěti dvojic budících vodičů 1 vůči snímacím vodičům 2 se tak rozšířil 5 krát. V praxi užívaná rozteč pólů je 2mm a dosahovaná přesnost cca 2 ,pm. To znamená, že pomocí druhé větve snímacích vodičů lze zvětšit rozsah absolutního určení polohy 1000 krát, tj. realisovat absolutní odměřováni v rozsahu do .4 m. Přidáváním dalších snímacích větví lze rozsah oasolutniho odměřování zvětšovat neomezeně.The pole pitch of the branch 22 is smaller than the branches 21. This means that the voltage phase in the branch 22 will vary with respect to the phase of the branch 21 depending on the position of the excitation wires 3 relative to the sensing wires 2. than the pole pitch t1 by 1/10 of the pole pitch t1, the phase voltage of the branch 22 relative to the branch 21 changes after passing the five pairs of excitation wires 1 relative to the sensing wires 2, thus widening 5 times. In practice, the used pole pitch is 2mm and the accuracy is about 2 pm. That is, the second position of the sensing wires can be used to increase the absolute positioning range by 1000 times, i.e. to realize an absolute encoder within a range of up to .4 m.

Claims

Object of the invention

Combined multi-phase inductive transducer consisting of at least two wires exciting at least two branches displaced relative to each other and sensing wires, characterized in that the sensing wires (2) form at least two branches (21, 22), wherein the pole pitches (t1, t2) The branches (21, 22) of the sensing conductors (2) expressed by the measured length differ by less than one pole pitch (t1, t2).

The sensor according to claim 1, characterized in that the pole pitch (t1) of the branch (21) differs by less than one pole pitch (t1, t2) from the pole pitch (t1) of the branch (22).