PL157920B1 - Uklad pomiarowy digitizera PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Uklad pomiarowy digitizera, zna- m ienny tym , ze na plaszczyznie roboczej digitizera rozpiete sa cztery siatki (S1,...,S4) w ksztalcie meandra, przy czym dwie pier- wsze siatki maja okres d i sa przesuniete wzgledem siebie o d/4, zas pozostale dwie siatki maja okres korzystnie wiekszy od d i sa przesuniete wzgledem siebie o 1/4 swoje- go okresu, siatki (S1, ..,S4) sa dolaczone do ukladów wzmacniajacych (W) i ukladów (P), które mierza przesuniecie fazowe napiec uzyskiwanych z siatek wzgledem napiecia z generatora (G) zasilajacego czujnik (C). fig 3 PL PL PL

Description

RZECZPOSPOLITA

POLSKA

® OPIS PATENTOWY @ PL © 157920 © BI

Numer zgłossze^: 266248

IntCl^{1 * * * 5}:

G06K 11/10

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej

Data zgłoszenia: 12.06.1987

Układ pomiarowy digitizera

Uprawniony z patentu:

Instytut Systemów Sterowania, Katowice, PL

Zgłoszenie ogłoszono:

22.12.1988 BUP 26/88

Twórcy wynalazku:

Piotr Gauza, Katowice, PL Zbigniew Migała, Siemianowice, PL

O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.07.1992 WUP 07/92

PL 157920 BI

1. Układ pomiarowy digitizera, znamienny tym, że na płaszczyźnie roboczej digitizera rozpięte są cztery siatki (S1,...,S4) w kształcie meandra, przy czym dwie pierwsze siatki mają okres d i są przesunięte względem siebie o d/4, zaś pozostałe dwie siatki mają okres korzystnie większy od d i są przesunięte względem siebie o 1l4 swojego okresu, siatki (Slr..,S4) są dołączone do układów wzmacniających (W) i układów (P), które mierzą przesunięcie fazowe napięć uzyskiwanych z siatek względem napięcia z generatora (G) zasilającego czujnik (C).

fig Ś

UKŁAD POMIAROWY DIGITIZERA

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ ptmiartoy digitizera, znamienny tym, że na płaszczyźnie roboczej digitizera rozpięte są cztery siatki /S1,...,S4/ o kształcie meandra, przy czym doie pieiosze siatki rają okres d i są przesunięte ozględem siebie t d/4, zaś pozostałe doie siatki mają okres korzystnie oiększy od d i są przesunięte ozględem siebie o 1/4 soojego okresu, siatki /51,,..,S4/ są dołączone do układó ozraaniających /V/ i układlo /P/, które merzą przesunięcie fazcoe napięć uzyskioanych z siatek ozględem napięcia z generatora /G/ zasilającego czujnik /0/.
2. 2. Układ oedług zastrz. 1, znamienny tym, że każda z siatek /S1,...,S4/ ma dołączony przeoód /Pr/, który poooduje powstanie siatki komplemennarnej do niej.

   * * *

   Przedmiotem oyralazku jest układ pomiaroy digitizera, zołaszcza o digitajzerach, które mją zastosooanie o technice syssem^to komputeroych.

   Dotychczas o digitizerach oykorzystyoain są metody pomiaru położenia bazujące na zjaoiskach: sprzężenia indukcyjnego, sprzężenia ptjemnośniongo lub magnintttaykcni· Najczęściej oykorzystyoaną o digitizerach metodą jest mtoda bazująca na zjaoisku sprzężenia indukcyjnego, która reaizooana jest o doóch układach. W pieioszym układzie rozoiązanie polega na cyklicznym przepuszczaniu impuls<o prądooych przez kolejne przeoody siatki rozpiętej na płaszczyźnie roboczej digitizera. Pod opł^jo^m impulsóo prądooych o ceoce czujnika położenia indukuje się sygnał będący informacją o aktuaLrym położeniu bezozględnym.

   W drugim układzie rozwiązanie polega na zasilaniu ce-oki czujnika położenia napięciem sinusoidalnym, które indukuje napięcie o siatce o postaci meandra. Indukoane napięcie informuje o położeniu czujnika metodą przyrostoą, to znaczy aktualne położenie jest określane jako suma przyrosóó ozględem położenia zerooego.

   Układy te posiadają szereg oad. Metoda indukcyjna przełączania kolejnych przeoodó siatki posiada bardzo rozbudcoany układ elektroniczny i małą rozdzielczość, natomiast metoda indukcyjna przyrostoa oymaga konieczności ciągłego prooadzenia czujnika położenia po stole roboczym.

   Celem oymalazku jest opracowanie układu, który wykoozystuje sprzężenie indukcyjne, eli minuje oady znanych dotychczas rozoiązań i umoożioia, przy stosunkoo prostej konstrukcji elektronicznej, uzyskanie bezwzględnego pomiaru położenia oraz dużej dokładności pomiaru.

   Istota układu polega na umieszczeniu na płaszczyźnie roboczej digitizera czterech siatek o kształcie meandra. Dcie pieiosze siatki mają jećniakioy okres i są przesunięte ozględem siebie o 1/4 tegoż okresu. Natomiast pozostałe doie siatki mają okres korzystnie oiększy niż poprzednie i są również przesunięte ozględem siebie o 1/4 soojego okresu.

   Przedmiot oyrnilazku uwidoczniony jest na rysunku, gdzie fig. 1 przedstaoia rozmieszczenie siatek S1 i S2 na powierzchni roboczej digitajzera, a fig. 2 przedstaoia ozajeπlnn położenie siatek S1 i S3 oraz oylkresy przesunięć fazoych napięć zbieranych z tych siatek. Wykres /5 /x/ obrazuje przesunięcie fazcoe napięcia z siatek S1 i S2, zaś oykras Λ’ /x/ obrazuje przesunięcie fazoe napięcia z siatek S3 i S4. Wykres 4 /x/ przedstaoia różnicę tych przesunięć. Fig. 3 ukazuje schemat blokoy układu.

   157 920

   Na płaszczyźnie· roboczej digitizera T umieszczone są cztery siatki S1.....S4. Siatki

   S1 i S2 rają identyczny okres d i są przesunięte względem siebie o d/4. Siatki S3 i S4 mają okres nieco większy od d /d + d/ i są przesiunięte względem siebie o 1/4 swojego okresu. Siatki S1,...,S4 stanowią powierzchnię roboczą digitizera, na której umeszczony jest czujnik położenia C. Czujnik położenia C Jest wykonany w postaci cewki cylindrycznej o średnicy d/2. Czujnik Jest zasilany napięciem sinusoidalnie zmiennym z generatora G. Pod wpływem zmiennego strumienia pola maagietycznego wytwarzanego przez cewkę czujnika w siatkach S1,...S>4 indukują się napięcia sinusoidalnie zmienne, których amplitudy są zależne od aktua niego położenia czujnika C. Napięcia z siatek SI,... ^4 są podawane na układy wzmacniające W. Vzmoiniiϊle napięcia z siatek S2 i S4 są opóźniane o /2, a następnie odpowiednio dodawane do wzmocrn.onych napięć z siatek S1 i S3. W efekcie otrzymuje się napięcia sinusoidalne o stałej ammUtudzie. Przesunięcia fazcwe tych napięć względem napięcia z generatora G informują o położeniu czujnika C. Przesiuiięcie fazowe napięcia otrzymanego z siatek S1 i S2 informuje o dokładnym położeniu czujnika C w ramach jednego okresu mandra, natomiast różnica pomędzy przesunięciami fazowymi, z siatek S3 i S4 oraz z siatek S1 i S2, daje informację o bezwzględnym położeniu czujnika na powierzchni roboczej digitizera.

   W układzie korzystne jest dołączenie do każdej z siatek dodatkowego przewodu Pr, który powoduje liwitanie dla każdej z siatek siatki kimplemendarnej. Napięcia z siatek podstawowych S1,...,S4 i odpio/wada jących im siatek komplementarnych są wstępnie sumo wne.

   Wprowadzenie siatek kom^!^^me^^£^irnych ma na celu skompensow^ie niesymeerri rozkładu strumienia pola mjpdtyczdegi przepływającego przez siatki, a wytwarzanego w cewce czujnika C oraz zwiększenie odporności układu na zakłócenia zmiennymi polami magndtycznymi.