SU1242706A1

SU1242706A1 - Device for measuring object shifts in relation to base

Info

Publication number: SU1242706A1
Application number: SU853842433A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Архипов; Валерий Феоктистович Клабуков
Original assignee: Специальное Конструкторско-Техническое Бюро Института Технической Механики Ан Усср
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1986-07-07

Abstract

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и позвол ет повысить надежность устройства . Оно содержит телескопически сопр женные шток и направл ющую, датчик линейных перемещений штока относительно направл ющей, шаровой шарнир дл св зи штока с объектом контрол и узел измерени угловых перемещений, св занный с направл ющей и выполненный в виде шарнирно сопр женных шаровой головки, закрепл емой на основании в процессе измерени , и охватывающей головку усеченной сферической оболочки,, закрепленной на направл ющей. В трех взаимно перпендикул рных проточках на поверхности шаровой головки размещены три измерительные обмотки, а в диаметральной плоскости на поверхности сферической оболочки размещена соосно с направл ющей обмотка возбуждени узла измерени угловых перемещений. При произвольном перемещении объекта контрол в пространстве относительно основани измен етс угол наклона обмотки возбуждени относительно измерительных обмоток узла измерени угловых перемещений и одновременно измен етс положение направл ющей относительно штока, что приводит к изменению сигнала датчика линейных перемещений . По сигналам датчика вычисл ют величину линейных перемещений объекта в заданной системе координат. 1 ил. с (Л 1C 4ii to The invention relates to instrumentation engineering and makes it possible to increase the reliability of the device. It contains a telescopically coupled stem and guide, a linear displacement sensor of the stem relative to the guide, a ball joint for coupling the rod to the object of control, and an angular displacement measuring unit connected to the guide and made in the form of a pivotally coupled ball head fixed on the base during the measurement process, and covering the head of a truncated spherical shell fixed on the guide. Three measuring windings are placed on the surface of the ball head in three mutually perpendicular grooves, and in the center plane on the surface of the spherical shell are placed coaxially with the excitation guide winding of the angular displacement measurement unit. With an arbitrary movement of the control object in space relative to the base, the angle of inclination of the excitation winding relative to the measuring windings of the angular displacement measurement unit changes and the position of the guide relative to the rod changes, which leads to a change in the signal of the linear displacement sensor. The sensor signals calculate the magnitude of the linear displacements of the object in a given coordinate system. 1 il. with (L 1C 4ii to

Description

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени перемещений объекта в пространстве относительно основаниЯд например при динамических испытани х средств транспорта .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the movement of an object in space relative to the base, for example, in dynamic tests of means of transport.

Цель изобретени - повьшение надежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

На чертеже показана конструктивна схема устройства дл измерени перемещений объекта относительно основани ,The drawing shows a structural diagram of an apparatus for measuring the movement of an object relative to a base,

Устройство содержит телескогичес ки сопр женные направл ющую 1 и шток 2. На направл ющей 1 закреплен датчик 3 линейных перемещений штока относительно направл ющей. На противоположном конце штока 2 закреплен шаровой шарнир 4, предназначенный д св зи с объектом 5 контрол .The device contains a telescopically coupled guide 1 and a rod 2. On the guide 1 there is attached a sensor 3 of linear displacements of the rod relative to the guide. At the opposite end of the stem 2 a ball joint 4 is fixed, intended for communication with the object 5 of the control.

На свободном конце направл ющей 1 закреплен з зел 6 измерени угловых перемещений направл ющей 1, выполненный в виде шаровой головки 7, закрепл емой в процессе измерени на неподвижном основании 8 в точкеAt the free end of the guide 1, a green 6 measurement of the angular displacements of the guide 1 is fixed, made in the form of a ball head 7 fixed during the measurement on the fixed base 8 at the point

0,соответствующей- началу координат контролируемых перемещенийjи шарнир но сопр женной с ней усеченной сферической оболочки ,9,, охватывающей головку 7 и закрепленной на направл ющей 1, Три измерительные обмотки0, corresponding to the origin of the controlled displacements ji and the hinge but a truncated spherical shell which is conjugate to it, 9, which covers the head 7 and is fixed on the guide 1, Three measuring windings

10 размещены в выполненных на поверхности шаровой головки 7 во взаимно перпендикул рных диаметральных плоскост х трех кольцевых проточка 115 одна из которых параллельна плоскости .основани 8. На поверх™ ности сферической оболочки .9 в ее диаметральной плоскости соосно с направл ющей 1 закреплена обмотка 12 возбуждени .10 are arranged in three annular grooves 115, one of which is parallel to the plane of base 8. Mounted on the surface of the ball head 7 in mutually perpendicular diametrical planes. .

Устройство дл измерени перемещений работает следующим образом.The device for measuring displacements works as follows.

Линейные или угловые перемещени объекта 5 контрол в системе пр моугольных координат о,х,у,2 привод т к линейному перемещению штока 2 относительно направл ющей 1 и к изменению углового положени этой направл ющей по отношению к ос м x,y,z контролируем)1х перемещений. Изменение углового положени направл ющейLinear or angular movements of the control object 5 in the system of rectangular coordinates o, x, y, 2 lead to a linear movement of the rod 2 relative to the guide 1 and to a change in the angular position of this guide in relation to axes x, y, z are controlled) 1x displacement. The change in the angular position of the guide

1вызывает поворот св занной с ней усеченной сферической оболочки. 9 и изменение угла пересечени плоскости обмотки 12 возбуждени и плоскостей1 causes the rotation of the truncated spherical shell associated therewith. 9 and the change in the angle of intersection of the plane of the excitation winding 12 and planes

измерительных .обмоток 10. В результате ЭДС, наводима магнитным потоком возбуждени в измерительных обмотках 10, измен етс пропорционально косинусу угла наклона измерительных обмоток 1 О к плоскости обмотки 12 возбуждени . Изменение величины ЭДС, наводимых в измерительных обмотках , определ етс , например, сmeasuring windings 10. As a result, the EMF induced by the excitation magnetic flux in the measuring windings 10 changes in proportion to the cosine of the angle of inclination of the measuring windings 1 O to the plane of the excitation winding 12. The change in the EMF value induced in the measuring windings is determined, for example, with

помощью вольтметра (не показан) и используетс дл вычислени компонент перемесцени контролируемого объекта с учетом величины линейного перемещени штока 2 относительно на-правл ющей 1, измер емого с помощью датчика 3 линейных перемещений. Измеренные величины линейного и угловых перемещений характеризуют компоненты перемещени объекта 5using a voltmeter (not shown) and is used to calculate the components of the displaced object to be monitored, taking into account the magnitude of the linear movement of the rod 2 relative to the directional 1, as measured by the sensor 3 linear displacements. The measured values of linear and angular displacements characterize the components of the movement of the object 5

контрол в заданной системе координат . Дл определени величин линейных перемещений объекта 5 контро- л в системе пр моугольных координат выходные сигналы измерительныхcontrol in a given coordinate system. To determine the magnitudes of the linear displacements of the object 5 control in the system of rectangular coordinates, the output signals of the measuring

обмоток 10 умножают на выходнойwindings 10 multiplied by the output

сигнал датчика 3 линейных перемещений с помощью множительного устройства (не показано), либо осуществл ют необходимые вычислени вручную .the signal of the sensor 3 linear displacements using a multiplying device (not shown), or perform the necessary calculations manually.

Благодар тому, что измерение угловых перемещений штока осуществл етс бесконтактно, повьш1аетс на- делшость устройства.Due to the fact that the measurement of the angular displacements of the rod is carried out without contact, it increases the usefulness of the device.

Claims

Invention Formula

A device for measuring the movement of an object relative to the base, containing telescopically coupled stem and guide, a sensor for linear movement of the stem relative to the guide, mounted on the opposite end of the rod so that, in order to increase reliability, the unit for measuring the angular displacements of the guide is made in the form of a hinged conjugate ferromagnetic ball head, In the measurement process, on the basis of and made with three annular grooves in mutually perpendicular diametrical planes, one

of which are parallel to the base, and encompassing the head of a truncated spherical shell fixed on the guide, three measuring windings placed in annular

the grooves of the ball head, and the excitation winding, located on the surface of the spherical shell in its diametrical plane COOCHD guide.