SU368482A1

SU368482A1 -

Info

Publication number: SU368482A1
Application number: SU1409149A
Authority: SU
Priority date: 1970-03-02
Filing date: 1970-03-02
Publication date: 1973-01-26

Description

1

Изобретение относитс к устройствам, преобразующим линейное перемещение в цифровой код.

Цифровые датчики перемещени наход т применение в системах программного управлени станками, устройствах автоматического взвешивани , в системах обработки графической информации, в системах телеуправлени и контрол и т. п.

Известен индукционный датчик перемещени , выполненный в виде многозаходного винта с двум уложенными обмотками, запитывае ,мыми двум напр жени ми, сдвинутыми по фазе. Причем фаза сигнала, снимаемого с выходной обмотки, уложенной во втулке, охватывающей винт, зависит от положени последней.

Однако дл точной работы такого датчика первичные обмотки должны быть уложены по закону, обеспечивающему синусоидальное распределение магнитного потока в зазоре. Кроме того, в датчике при больщих скорост х перемещени съемной (вторичной) катушки увеличиваютс ошибки.

Предлагаемый цифровой датчик линейных перемещений достаточно прост в изготовлении , обладает удвоенной точностью, большим быстродействием и помехозащищенностью.

Это достигаетс тем, что подвижна часть датчика выполнена в виде двух считывающих

головок, сдвинутых на величину, кратную 1/2 шага бифил рной намотки, уложенной в пазах двухзаходного винта. Считывающие головки изготовлены из ферритовой пластины или набраны из тонких лластин магнитного сплава и имеют прорези с шагом, кратным шагу бифил рной намотки. Сигналы с головок после усилени подаютс на электронный преобразователь, состо щий из триггера, фазового дискриминатора, формировател и двоичного счетчика.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема датчика; на фиг. 2 - эпюры напр жений; на фиг. 3 - схематическа конструкци

считывающей головки; на фиг. 4 - схематическое расположение винта и считывающих головок.

Датчик состоит из кодового элемента /, выполненного в виде двухзаходного винта, с

бифил рной обмоткой 2, генератора переменного тока 3, считывающих головок 4 и 5, усилителей импульсных сигналов 6 к 7, фазового дискриминатора 8, триггера 9, формировател счетных импульсов 10 и двоичного счетчика импульсов //.

Если бифил рную обмотку 2, выполненную с некоторым шагом /, возбудить от генератора переменного тока 3, то направление магнитных полей рассе ни между соседними

витками будет чередоватьс . Поэтому перемещенйё считывающей головки 4 вдоль винта приведет к тому, что в ней иаведетс э. д. с. переменного тока, фаза которой поочередно иамен етс на 180° (фиг. 2, а). Если одновременно с первой считывающей головкой 4 перемещать вторую головку 5, сдвинутую относительно первой на целое число щагов nt плюс //2, то в этой головке фаза напр жени изменит знак с отставанием иа полщага (фиг. 2,6). Выходные сигналы считыва-ющих головок 4 к 5, усиленные усилител ми (J и 7, поступают на входы фазового дискриминатора 8. На выходе дискриминатора по вл етс выпр мленное напр жение, пол рность которого измен етс на обратную через полшага //2 намотки (фиг. 2, б).

Триггер 9, включеиный иа выход дискриминатора , служит дл формировани пр моугольных имлульсов, из которых формирователь 10 формирует счетные импульсы дл двоичного счетчика 11 (фиг. 2,г). После каждого Цикла работы датчика счетчик Л сбрасываетс на нуль сигналом сброса.

Дл увеличени снимаемого сигнала с магнитной головки, она может быть выполнена многосекциовной, как показано на фиг. 3. В ферритовой пластине 12 или стержне, набранном из тонких пластин пермалло (или стали ХВН) с противоположных сторон выполнены прорези, в которые секции обмотки 13 тонкого провода. При этом технологически удобно прорези делать не с шагом «амотки t, а с шагом, кратным ему, так как при .малом шаге получают слишком тонкие

стенки. Кро,ме увеличени выходного сигнала, многосекционна головка позвол ет повысить точность преобразовани , усредн локальные погрешности в намотке кодовой рейки.

С целью сокращени размеров блока, состо щего из двух считывающих головок, последние целесообразно закрепл ть в державке 14, как показано аа фиг. 4.

Предмет изобретени

Цифровой датчик линейных перемещений, содержащий генератор переменного тока, выходы которого подключены к бифил рной обмотке, уложенной в пазы кодового элемента , выоолнен1ного в виде двухзаходного влита , два усилител импульсных сигналов, выходы которых подключены через соединенные

последовательно фазовый дискриминатор, триггер и формирователь счетных импульсов ко входу двоичного счетчика, отличающийс тем, что, с целью повышени точности и быстродействи работы устройства, в него введены две подвижные считывающие головки, выполненные в виде ферритовых пластин с пазами, шаг которых кратен шагу бифил рной обмотки, в пазах пластин расположены последовательно соединенные сигнальные обмотки , выходы которых подключены ко входа ,м усилителей импульсных сигналов, причем считывающие головки размещены вдоль кодового элемента на рассто нии, кратном половине щага бифил рной обмотки.

Сигнал сброса

2 2 2 2 11

Фиг 1

./ Ч Y

Y//7/y

/J

/У7///.

fpuZ.S