CS273093B1 - Digital mechanical position pickup - Google Patents

Description

/ 1 CS 273 093 B1

Vynález sa týká číslicového mechanického snímača polohy a riegi problém absolutnéhosnímania polohy, alebo uhla pootočenia pohyblivých častí mechanického systému a ich pře-vod na číslicový signál. Pře snímanie polohy pohyblivých častí mechanických systémov sa doposial používejúanalogové snímače polohy, kde zvléštnu skupinu tvoria programové spínače. S číslicovýchsnímačov sú to inkrementálně snímače a kódové kotúče. Přesnost analogových snímačov polo-hy je podstatné aenšia ako číslicových snímačov polohy a pri použití v číslicovej technikoje potřebný analogovo číslicový převodník. Počet snímaných poloh programového spínača jedaný nastaveným pxogramom a počtou vačiek. Tento program nemožae měnit počas prevádzkysystému. Pri potrebe infonaácie o momentálnej polohe pohyblivých časti mechanického systé-mu sa programový spínač kombinuje s iným druhom analogového anímača polohy. Pri. aiektorýchzměnách v mechanickom systéme je potřebné vykonat rektifikáciu snímania polohy. Inkremen-tálně snímače vyhodnocujú len změnu polohy. Pritom nepřesnosti pri snímaní a spracovaníprírastkev poloh sa hroaadia. Vypnutím napájania inkreaentálneho snímača sa inforaáciao polohe mechanického systému stratí, pričoa po opatovnom zapnutí napájania musí byt celýmechanický systém uvedený do výohodzej, referenčnej polohy, fiozmery kódového kotúča sú zá-vislé na roslišovacej schopnosti senzorov a počte poloh kódového kotúča. Všetky tieto sní-mače snímajú polohy bulto priamo, alebo nepriamo pomocou převodu. Pri nepriamom snímanípolohy zmienenými snímačsmi je přesnost snímania závislá na vlastnostiach mechanickýchčlenov převodu.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje číslicový mechanický snímač polohy tvořený bi-narnými snínačmi s otočnými clonami. Jeho podstata spočívá v tom, že na nehýbne upevněnýchhriadeiooh sú otočné a striedavo uložené převodové dvojkolesá s clonami, pričoa vačSie kole-so převodového dvojkolesá tvoří s menším kolesem následujúceho převodového dvojkolesá pře-vod jedna ku dvom. Clony jednotlivých převodových dvojkolies ovplyvňujú stav senzorov sní-m&ča. Pohyb zo snímaného mechanického systému sa prevádza na hiektoré z převodových dvojko-lies. Výhody číslicového mechanického snímača polohy spoČívajú v tom, že přesnost snímaniapoldh je daná n-tou mocninou dvoch, kde n je počet převodových dvojkolies. Ha realizáciusnímača móžme použit rožne senzory. Tým, že sa pohyb zo snímaného mechanického systému pre-vádsa na niektorá z převodových dvojkolies, nie je potřebný zvláštny převod, sko pri dote-raz používanom nepriamom snímaní polohy. Zatažovací moment snímača na snímaný mechanickýsystém je najmenší pri připojení na převodové dvojkoleso s najnižším platným bitou ISBa pripájanía na převodové dvojkolesá smerom k dvojkolesu s najplatnejSím bitou USB zatažo-vací moment rastie. Z toho plynie, že číslicový mechanický snímač polohy je vhodný najmapre mechanické systémy, kde sa doposial používá nepriame snímsnie poloh. Pri vypnutí napá-jania číslicového mechanického snímača polohy ostává inforaácia o polohe mechanického sys-tému zachovaná. Vyhodnocovanie údajov snímača, rektifikáciu, připadne převod číslicovéhosignálu na signál analogový prevádzame prostriedkami číslicovej techniky. Příklady číslicových mechanických snímačov polohy sú znázorněná na připojených výkre-sech obr. 1, obr. 2.

Ha obr. 1 je v náryse a v pádoryse znázorněné usporiadanie hlavnýeh častí číslicového me-chanického snímača polohy. Převodové dvojkoleso ^najplatnejgieho bitu MSB je znázorněnév řeze, kváli lepšieau zvýrazneniu celku převodového dvojkolesá 2 a clonou J. Obr. 2 zná-zorňuje číslicový mechanický snímač polohy a zapojenie jeho senzorov 4 v binárnom kóde s čí-táním v tvare V. Převodové dvojkolesá 2 s clonami 3 a aenzorai 4 patriace jednotlivým bitom,ako aj nehybné hriadele £ sú kvoli prehíadnosti zobrazené oddelene. Uomentálna vzájomnápoloha clon 3 a senzorov 4 je znázorněná na diagrame spínania obr. 3. Zobrazenie je v medzi-polohe, medzi polohami 111111 a 000000. Číslicový mechanický snímač polohy má převodové dvojkolesá 2 a clonami 3 striedavoa otočné uložené na nehybných hriadelooh £. Senzory 4 sú umiestnenó po obvode převodovýchdvojkolies 2 v rozsahu vplyvu clon 3.

Claims (2)

1. CS 273 093 B1 2 číslicový mechanický snímač polohy uvedieme do chodu prevodom pohybu zo snídanéhomechanického systému na niektoré z převodových dvojkolies 2. Při pohybe mechanického sys-tému sa súčasne roztočia všetky převodové dvojkoleeá 2. Ich otáčky budú v pomere 2θ : 2^ : 2^ : 2^ : 2n“\ kde n je počet převodových dvojkolies 2 s clonami 3· NajvyšSie otáčky dosiáhne převodovédvoj kole so 2 s najnižšía platným bitom LSB. Clony 3 ovplyvňujú stav senzorov 4 a tým ajvýstupný oignál číslicového mechanického aníaača polohy. číslicový mechanický snímač polohy možme použit vSade tam, kde je potřebné previestsnímané polohu alebo uhol pootočenia pohyblivých častí mechanického systému na číslicovýsignál. S použitím číslicových konparátorov ho aožme použit v automatisačnej technike na-saiesto programového spínača, pričom získáme vačSiu přesnost snímánia poloh, číslicový me-chanický snímač polohy možme použit například pre sníaanie poloh oervomotorov. Spojenímpřevodového dvojkolesa najplatnejSieho bitu MSB s ovládacou pákou bískáme číslicový mecha·nický ovládač, ktorý aožme doplnit aretačným mechaniamom alebo vratným pohonoa. PRE DME T VYHÍIEZU Číslicový mechanický snímač polohy tvořený binaraými anímačmi otočných clon, vyznačujúcí sa tým, že na nehýbne upevněných Iriadeíoch (1) eú striedavo a otočné uložené prevodové dvojkoleeá (2) s clonami (3), pričom vačSie koleso převodového dvojkolesa (2) tvořís menším kolesom následujúceho převodového dvojkolesa (2) převod jedna ku dvoa a senzory(4) sú rozmiestnené po obvode převodových dvojkolies (2) v dosahu vplyvu clon (3).
2. 2 výkresy