Opis patentowy opublikowano: 31.08.1978 97108 MKP Gllb 5/68 ' Int. Cl.2 GUB 5/68 Twórcy wynalazku: Robert Podgórski, Stefan Parvi Uprawniony z patentu: Instytut Maszyn Matematycznych, Warszawa (Polska) Liniowy przetwornik polozenia Piizedmiotem wynalaziku jest Miniowy przetwor¬ nik polozenia stosowany zwlaszcza w Ukladzie po- zyicjomera pamieci dyskowej. iFrLzeprowadzone bajdania literaturowe wskazu¬ ja, ze najbardziej zblizony do przedmiotu wyna¬ lazku jest przetwornik optyczny, który shizy do pomiaru przesiundeda dwóch elementów wzgledem siebie i jest stosowany w wielu galeziach techni¬ ki.Przetwornik optyczny nalezy do giruipy przy¬ rzadów wykorzystujacych pomiar przesuniecia me¬ todami dyskretnymi przy pomocy linialów kodo¬ wych lufo linialów dimtpiilsywnych. Znany prze¬ twornik optyczny stanowia dwie plyitM szklane z naniesionymi na nie nieprzezroczystymi prazka¬ mi oraz zespól fotodiod z oswietlaczami. Jedna z plytek zwana linialem ma dlugosc odpowiadaja- ca w przyrbldizeniu mierzonemu zakresowa przesu¬ niec, druga — zwykle krótsza — stanowi przeslo¬ ne fotodiod, tworzac raizem iz oswietilaiczaimli czuj- nik.W czasie pracy przetwornika obie plytki poru¬ szaja sie równolegle wzgledem siebie, przy czym strumien swiatla padajacego na fotodiody zimdenda sie okresowo w funkcji pnzesrundecia plytek. Sy¬ gnaly z fotodiod sa przesuniete o 1/4 okresu, co pozwala mdenzyc wielkosc i kierunek przesundecia.'Przetwornik optyczny, którego linial jest wy¬ konany ze szkla charakteryzuje sie mala odpor¬ noscia na uszkodzenia mechaniczne oraz waskim przedzialem uzyskiwanych wspólczynników rozsze- nzalnosici, co znacznie ogranicza jego zakres za¬ stosowan w przypadku koniecznosci zachowania duzej dokladnosci pomiaru przesuniecia. Dotyczy to zwlaszcza ukladów z elementami pracujacymi w szerokim zakresie temperatur o wspólczynni¬ kach rozszerzalnosci irózniiacych sie od szkla. I tak w przypadku zastosowania przetwornika w ukla¬ dzie pozycjonera do pamieci dyskowej, pracujacej w przedziale temperatur od okolo H5-J-35°C zna¬ czne róznice we wspólczynikadh rozszerzalnosci szkla i materialów stosowanych w konstrukcji pamieci umozliwiaja osiagniecie dokladnosci pozy¬ cjonowania niezbednej przy gestosci sciezek wie- kszej od lOO/cal.Zwiekszenie ctokladnosci uzyskuje sie przez za¬ stosowanie innych typów paraetwlornlików, jak in¬ dukcyjne lub indukitosynowe. Wspomniane prze¬ tworniki charakteryzuja sie jednak skomnjpliilkowa- na technologia produkcji i wymagaja stosowania specjalnych generatorów zasiilajacytch.Zgodnie z wynalazkiem liniowy przetwornik po¬ lozenia sklada sie z linialu wykonanego w posta¬ ci plytki z materialu niemagnetycznego, pokrytej 29 warsitwa magnetyczna. Namagnesowanie warstwy zmienia sie okresowo wzdluz linialu tak, ze wie¬ lokrotnosc 1/4 pelnego okresu zmian jest równa zalozonej podzdalce przetwornika. Nad Linialem po¬ rusza sie czujnik, który stanowi zespól co naj- 80 mniej dwóch glowic z haOotronamii wytwarzajacy- 9710897108 .:? .. ' -¦;¦ ¦" 3 , '... -.. ' - - i/- v: mi sygnaly napieciowe o wielkosci zaleznej od kidukcyjmlosoi 'elementów warstwy magnetycznej, znajdujacych sie pod glowicami. Polozenie glowic jest tak dobrane, ze charakterystyki sygnalów na¬ pieciowych z elementów halotroinowych sa prze¬ suniete o wielokrotnosc 1/4 okresu. Pomiar wiel¬ kosci przesuniecia glowic wzgledem linialu naste¬ puje pbiprzez analize sygnalów napieciowych z wspomnianycih halotronów.Podstawowa zaleta przetwornika wedlug wyna¬ lazku jeist mozliwosc wykonania plytki linialu z materialów o róznej rozszerzalnosci termicznej i optymalnego doboru tego materialu w zaleznosci od elementów ukladu wspólpracujacego z prze¬ twornikiem.Przetwornik z glowicami halotronowymi nadaje sie zwlaszcza do zastosowania w ukladzie poizy- ojonera do pamieci dyskowej. Poprzez doibór ma¬ terialu plytki linialu o takiej rozszerzalnosci, ze przy zmianie temperatury nastepuje kompensacja rozszerzalnosci termicznej elementów pamieci, jest mozliwe osiagniecie dokladnosci pozycjonowania niezbednej p/rizy gestosci sciezek 200/ical. Ponadto zalete przetwornika stanowi prosta konstrukcja eliminujaca koniecznosc stosowania dodatkowych generatorów zasilajacych.Przetwornik wedlug wynalazku w zaleznosci od konfi)gurac!ji glowic i przemagnesowan na liniale moize sluzyc do okreslania polozenia metoda kodo¬ wa lub impulsowa, co równiez nalezy zaliczyc do jego zalet.Wynalazek jest blizej wyjasniony w przykla¬ dzie wykonania i na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat liniowego przetwornika w pnzietkriojiu poprzecznym, a fig. 2 przedstawia cha¬ rakterystyki sygnalów napieciowych balotronów w funkcjii przesunieciia 1 czujmika wzgledem linialu.Zgodnie z rysunkiem liniowy przetwornik . polo¬ zenia sklada sie z linialu 1 wykonanego w postaci plytki 2 z materialu niemagnetycznego pokrytej warstwa 3 magnetyczna.Namagnesowanie warstwy 3 zmienia sie okre¬ sowo' wzdluz linialu tak, ze wielokrotnosc-1/4 pel¬ nego okresiu zmian jest równa zalozonej podzialce przetwornika. Nad linialem w odleglosci kilku \vm porusza sie czujinik, który stanowi zespól dwóch glowic 4 i 5 z halotnonami 6 i 7, wytwarzajacy¬ mi sygnaly napieciowe o wielkosci zaleznej od induikcyjmosci elementów warstwy 3 magnetycz¬ nej, znajdujacych sie pod glowicami 4 i 5. Polo¬ zenie glowic 4 i 5 jest tak dobrane, ze charakte¬ rystyki sygnalów napiieoiawych z halotronów 6 i 7, przedstawionych na fiig. 2 sa przesuniete o 1/4 okresu. Pomiar wielkosci przesuniecia glowic 4 i 5 wzigledem linialu 1 nastepuje poprzez analize sy¬ gnalów napieciowych z wspomnianych halotironów 6 ii 7. PL