SU1285315A1

SU1285315A1 - Датчик зазора

Info

Publication number: SU1285315A1
Application number: SU853919613A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Белов; Андрей Николаевич Волчанский; Юрий Федорович Лисин; Виктор Васильевич Пономарев; Матвей Миронович Спокойный; Алексей Семенович Яковлев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5164; Предприятие П/Я М-5262
Priority date: 1985-05-24
Filing date: 1985-05-24
Publication date: 1987-01-23

Abstract

Датчик зазора относитс к измерительной технике. Цель изобретени - повьшение стабильности точки срабатывани датчика при воздействии температуры. Датчик, содержит неэкранированную катушку 1 индуктивности с отводом и сердечником 2, на некотором рассто нии от которого находитс ферромагнитный объект 3, первый конденсатор 4, детектор 5, усилитель 6, имеющий инвертирующий и неинвертирующий выходы, пару взаимно расстроенных LC-контуров 7, 8, резистор 9, пороговую схему 10 и второй конденс-атор 1 1. При достижении объектом 3 заданного рассто ни от сердечника 2 в колебательный контур из катушки 1 и конденсатора 4 внос тс потери за счет наведени вихревых токов. Добротность контура 1, 4 снижаетс и амплитуда колебаний в нем резко уменьшаетс , В результате срабатывает порогова схема . Сущность изобретени заключаетс в использовании дл термокомпенсации частотно-зависимой положительной обратной св зи на основе пары взаимно расстроенных LC-контуров. Параметры взаимно расстроенных LC- контуров выбраны так, чтобы при изменении температуры они работали как преобразователь температуры в частоту. 2 ил. О)

Description

Ilff

4 1 9

J

Выход

СП

//

8

ЧН

q3U2.1

n

112

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени величины зазора в различных технических устройствах в частности в станках с числовым программным управлением (ЧПУ).

Целью изобретени вл етс повышение стабильности точки срабатывани датчика зазора при воздействии температуры путем компенсации темпе- ратурного дрейфа параметров блоков.

На фиг. 1 изображена функциональна схема датчика зазора; на фиг. 2 амплитудно-частотна характеристика (АЧХ) пары взаимно расстроенных LC- контуров.

Датчик зазора содержит неэкранированную катушку 1 индуктивности с отводом-и сердечником 2, на некотором рассто нии от которого находит с ферромагнитный объект 3. Первый конденсатор 4 подключен параллельно катушке 1 индуктивности. Детектор 5 входом соединен с первым выводом ка- тушки индуктивности, а выходом соединен с входом усилител 6. Пара взаимно расстроенных LC-контуров 7 и 8 последователь но включена между неинвертирующим выходом усилител 6 и первым выводом резистора 9,второй вывод которого соединен с отводом катушки 1 индуктивности. Инвертирующий выход усилител 6 соединен с. первым входом пороговой схемы 10 и первым выводом второго конденсато- ра 11, второй вывод которого соединен с вторым выводом катушки 1 индуктивности , общей шиной и вторым входом пороговой схемы 10.

Детектор 5 выполнен с широкополосной нагрузкой, что позвол ет использовать усилитель 6 дл одновременного усилени как низкочастотных составл ющих спектра сигнала, так и составл ющей сигнала на частоте авто генератора. Разделение этих составл ющих осуществл етс раздельными нагрузками на выходах усилител 6.

LC-контуры 7 и 8 вл ютс элементами термокомпенсирующей цепи поло- жительной обратной св зи, образованной блоками 1,4, 7,8, 5 и 6.

Элементы контуров выбирают таким образом, что при изменении температуры частоты их настройки f и fj из мен ютс только в одну сторон - увеличиваютс или уменьшаютс . Это достигаетс , например, включением кон

.

20

853

5

-

30

40

-45

52

денсаторов с большим температурным изменением емкости. В этом случае при изменении температуры происходит движение двугорбой амплитудно-частотной характеристики по оси частот влево или вправо, т.е. получаетс преобразователь изменени температуры в частоту, но с характеристикой соответствующей модулю АЧХ взаимно расстроенньк контуров (фиГ. 2).

Датчик зазора работает следующим образом.

Когда ферромагнитный объект 3 находитс от сердечника 2 на рассто нии большем заданного в контуре, состо щем из неэкранированной катушки 1 индуктивности и первого конденсатора 4, поддерживаютс за счет положительной обратной св зи с выхода усилител 6 незатухающие электрические колебани .

Эти колебани детектируютс детектором 5.

Полученные низкочастотные и высокочастотные составл ющие сигнала усиливаютс усилителем 6. Высокочастотна составл юща выходного сигнала усилител 6 фильтруетс цепью положительной обратной св зи (блоки 7,8,1, 9 и 4), обеспечива незатухающие электрические колебани , а низкочастотные составл ющие его выходного сигнала фильтруютс вторым конденсатором 11 и поддерживают пороговую схему 10 в таком состо нии,при котором ее вькодное напр жение близко к нулю или нуль.

При достижении ферромагнитным объектом 3 заданного рассто ни (зазора ) от сердечника 2, в колебательный контур из катушки 1 и конденсатора 4 внос тс потери за счет наведени в ферромагнитном материале объекта 3 вихревых токов, которые поглощают энергию высокочастотного пол , рассеиваемого катушкой 1 индуктивности . Добротность контура снижаетс и амплитуда электрических колебаний в нем резко уменьшаетс либо колебани прекращаиотс вовсе. Посто нное напр жение на выходе усилител 6 снижаетс и становитс ниже порогового. На выходе пороговой схемы 10 по вл етс высокий уровень напр жени .

Дл осущестлени термокомпенсации предварительно дл данного образца датчика измер ютс зависимость

;

Claims

Формула .изобретения

Датчик зазора, содержащий первый конденсатор, включенный параллельно неэкранированной катушке индуктивное-20 ти с сердечником й отводом, усилитель, резистор, подключенный одним выводом к отводу катушки индуктивности, детектор и пороговую схему,
3 1285315 отличающийся тем,что, с целью повышения температурной стабильности точки срабатывания, он снабжен колебательным контуром, выполненным в виде двух взаимно расстроенных LC-контурюв и имеющим амплитудно-частотную характеристику с двойным переходом непрерывной первой производной от положительного значения к отрицательному с температурным коэффициентом частоты заданного знака, включенным между неинвертирующим выходом усилителя и другим выводом резистора, вторым конденсатором, первый вывод которого подключен к инвертирующему выходу усилителя и первому входу пороговой схемы, а второй вывод подключен к общей шине и второму входу пороговой схемы, детектор включен между входом усилителя и одним выводом неэкранированной катушки индуктивности,другой вывод которой соединен с общей шиной.

Фиг. 2