SU1825686A1 - Дatчиk pacctoяhия - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов, а именно к датчикам расстояния от инструмента до поверхности обрабатываемого изделия, и может найти применение, например, при управлении положением инструмента в процессе резки или сварки ферромагнитного металла.

Цель изобретения - упрощение датчика.

Датчик расстояния представлен на фиг. 1; принцип его работы поясняют диаграммы на фиг. 2.

Датчик расстояния (фиг. 1) содержит размещенный над поверхностью изделия 1 чувствительный элемент - геркон 2, контактная группа которого расположена под полюсами магнитопровода 3 с обмоткой перемагничивания 4. Эта обмотка подключена параллельно шинам питания. Входные шины питания подсоединены к одной диагонали выпрямительного диодного моста 5, к другой диагонали которого и общей нулевой шине (обозначенной на фиг. 1 земляной) подключены первый 6 и второй 7 конденсаторы. Потенциальные обкладки конденсаторов 6 и 7 связаны с третьим конденсатором 8 через один резистор 9 и другой резистор 11. а через резистор Юс одной из выходных шин. Другая выходная шина является нулевой и соединена с землей. Причем потенциальная обкладка конденсатора 7 соединена с такой же обкладкой конденсатора 8 через переменный резистор 9 и контакты геркона 2.

Датчик расстояния работает следующим образом.

Чувствительную часть датчика, содержащую геркон 2 с магнитопроводом 3 и обмоткой перемагничивания 4, размещают над поверхностью изделия. Величина этого напряжения источника питания подбирается необходимой и достаточной для срабатывания (замыкания - размыкания) контактной группы геркона 2. На геркон влияет магнитное поле ферромагнитного изделия, характеризуемое остаточной намагниченностью или предварительно промагниченное. и расстояние между изделием и герконом. В результате одновременного воздействия указанных полей в контактной группе сформируется результирующая магнитодвижущая сила (МДС), отвечающая за моменты замыкания и размыкания контактов геркона 2, независимо от имеющейся в данный момент направленности поля изделия 1. Периодическое замыкание-размыкание контактов геркона 2 (фиг. 2) приводит к перезаряду емкости (конденсатора) 8: по стоянная заряда зависит от выбора элементов 8 и 9; а разряда - 8 и 11. При этом величина резистора 10 выбирается значительно большей величины резисторов 9 и 11, чтобы исключить влияние входного сопротивления последующего преобразователя, который может быть подключен к выходным шинам.

При установке в исходное состояние измерительной схемы переменным резистором 9 на выходных шинах устанавливают нулевой сигнал.

В процессе работы при изменении исходного положения, например, уменьшении расстояния между изделием 1 и герконом 2 (фиг. 1), имеет место следующее.

Уменьшение зазора приводит к возрастанию величины Вх, превышающей индукцию срабатывания В_Ср. контактов геркона 2, появится МДС и контакты окажутся замкнутыми до тех пор, пока суммарное значение В_х ^х-В не станет ниже величины В_ОТп., при котором контакты разомкнутся. Аналогичный процесс будет и при другом направле.нии Вх, (фиг. 2.6). Различные значения В_х будут влиять на моменты размыкания контактов. что приведет к изменениям длительности, например разомкнутого состояния геркона 2 и, следовательно, к перезаряду емкости 8 через соответствующие резисторы 9 и 10.Поэтому в случае уменьшения зазора, согласно фиг. 2а, на выходных шинах появится сигнал, используемый далее как команда перемещение вверх (полярность выходного сигнала может быть выбрана различным подключением к питающей постоянным током диагонали диодного моста 5).

Увеличение зазора приведет к соответствующему снижению величины Вх, сумме Вх+В и, следовательно, к увеличению времени разомкнутого состояния геркона 2. Величина и направление напряжения перезаряда на конденсаторе 8 изменится на противоположное, соответствующее сигналу ''перемещение вниз.

Соответствующее значение индукции Вер большинства промышленных герконов оказывается вполне достаточным и для обнаружения остаточного поля большинства сталей и сплавов на ферромагнитной основе для зазоров 1-3 мм даже без предварительного подмагничивания. В ряде случаев можно контролировать и ферромагнитные изделия, предварительно уложенные на основу из магнитного материала, при этом зазор может превышать указанные значения. Долговечность датчика расстояния при работе на частоте 50 Гц и непрерывном использовании в течение двух смен

o.n определяется предельной величиной 10 числа замыканий контактов геркона, что составляет не одну сотню часов. Простота и дешевизна элементов схемы позволяет и оправдывает экономически замену геркона 5

Claims (1)

1. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

   Датчик расстояния, содержащий чувствительный элемент и измерительную схему, отличающийся тем, что, с целью упрощения датчика, чувствительный элеили всего датчика.

   Точностные характеристики датчика по сравнению с прототипом не ухудшаются, поскольку последний работает в режиме компаратора переменного и постоянного магнитного полей,а стабильность величины В_Ср у современных образцов высока.

   Датчик расстояния обладает высокой чувствительностью, обусловленной выбором питающих его постоянных напряжений, ограничиваемых только величиной пробивного напряжения контактной Группы, что позволяет отказаться от дополнительных усилительных устройств и подключать датчик сразу к входу электропривода, управляемого аналоговыми сигналами, например тиристорному. Д мент выполнен в виде геркона и установленного над его поверхностью магнитопровода с обмоткой перемагничивания, а измерительная схема содержит диодный мост, три 10 резистора, три конденсатора и источник переменного напряжения, причем обмотка перемагничивания и одна диагональ диодного моста подключены к источнику переменного напряжения, вторая диагональ соответст15 венно через первый и второй переменные резисторы подключена к первому и второму выводам геркона, а через первый и второй конденсаторы - к общей шине, первый вывод геркона подключен также через тре20 тий конденсатор к другой обкладке второго конденсатора, а через третий резистор к выходной шине.

   ФИГ.2