SU744218A1 - Преобразователь относительного перемещени узлов станка - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

1

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано , в частности, дл  измерени  относительных перемещений рабочих органов станка , в том числе крупногабаритных.

Известны преобразователи относительного перемен1,ени  (линейного или углового), выполненные на базе индуктосинов, достоинством которых  вл етс  технологичность дл массового выпуска и относительно небольша  стоимость по сравнению с другими преобразовател ми того же класса точности 1.

Известный преобразователь содержит шкалу, составленную из линеек индуктосина , которые уложены вдоль направлени  измер емо1о перемещени . Линейки выполнены в виде металлического бруска, к рабочей поверхности которого приклеена полоса изол тора, фольгированного с одной стороны . Путем травлени  фольги на рабочей поверхности вдоль линейки получен провод щий П-образный зигзаг, образующий обмотку линейки. Период П-образного зигзага определ ет щаг обмотки. Выводы обмоток всех линеек, как правило, соедин ютс  последовательно , хот  возможно и параллельное соединение. Над шкалой размещена гоУЗЛОВ СТАНКА

ловка, изготовленна  из того же металла, что и линейки, на рабочей поверхности которой имеетс  изол тор, фольгированный с одной стороны и с вытравленным на фольге П-образным зигзагом, образующим две 5 (синусную и косинусную) обмотки головки. Преобразователь может работать как в фазовом , так и в амплитудном режимах. В первом случае при перемещении головки над шкалой измен етс  фаза выходного синусоидального сигнала, снимаемого с последовательно соединенных обмоток линеек шкалы , во втором - изменение.м амплитуд синфазных напр жений питани  головки по законам синуса и косинуса добиваютс  равенства амплитуды выходного синусоидального сигнала, снимаемого с последовательно сое15 диненных обмоток линеек шкалы, заранее заданной величине, например нулю.

Недостатком этого преобразовател   вл етс  ограниченность его пределов измерени , так как он не может быть использован при измерении перемещений, превыщающих 2-3 М, либо из-за увеличени  полного сопротивлени  последовательно соединенных обмоток линеек в случае необходимости увеличени  их числа, т. е. при увеличении длины шкалы, либо из-за увеличени  предельных значений тока и напр жени  (мощности ) в случае параллельного соединени  обмоток большого количества липеек шкалы.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  преобразователь относительного перемещени  узлов станка , включающий в себ  линейный индуктосин , сод(ржап1,ий закрепл емые на одном узле станка линейки, образующие щкалу преобразовател , с нанесенными на их лицевых поверхност х в направлении перемещени  в один р д печатными обмотками, выполненными в виде П-образных зигзагов, длинные стороны которых перпендикул рны продольной оси шкалы, и закрепл емую на другом узле станка головку с двум  печатными обмотками, сдвинутыми одна относительно другой на четверть шага и выполненными в виде П-образных зигзагов, длинные стороны которых параллельны длинным сторонам П-образных зигзагов, длинные стороны которь х параллельны длинным сторонам П-образнЪ1х зигзагов обмоток линеек шкалы, трансформатор, имеющий первичную и несколько вторичных обмоток 2.

Витки обмоток трансформатора выт нуты в направлении измер емого перемещени  и должны иметь определенную длину.

Благодар  указанному выполнению преобразовател  обеспечиваетс  поочередное возбуждение обмоток линеек шкалы не более , чем двух или трех одновременно, вследствие чего шкала преобразовател  может содержать неограниченно большое количество линеек, а, следовательно, преобразователь позвол ет измер ть относительные перемещени  подвижных узлов станка в более 1нироком диапазоне.

Однако конструкци  такого преобразовател  сложна, особенно в части вьшолнени  трансформатора, а точность ограничена вследствие чувствительности его к поперечным перекосам и наличи  некоторой магнитной св зи между обмотками трансформатора и индуктосина.

Цель изобретени  - упрощение преобразовател  и повышение его точности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном преобразователе обмотка каждой линейки шкалы разделена по длине на одинаковые секции, первична  обмотка трансфор.матора нанесена печатным способом на головку преобразовател  симметрично относительно ее поперечной оси и выполнена в виде П-образных зигзагов, длинкые стороны которых перпендикул рны длинМ1ЛМ сторонам П-образных зигзагов обмоiOK 1ол()вки и превышают по длине про .io.ibHbiH размер этих обмоток, по крайней , на длину двух секций печатной об-; ки линейки нкалы, вторичные обмотки ::1нсформатора нанесены печатным способом на свободные участки лннеек шкалы и расположены под первичной об.моткой трансформатора. Количество вторичных об .моток равно произведению числа секций каждой обмотки линейки шкалы на общее число

всех линеек. Выполнены эти обмотки в виде П-образных зигзагов, длинные стороны которых перпендикул рны длинным сторонам П-образных зигзагов обмоток линеек, а концы каждой вторичной обмотки трансформатора присоединены к соответствующей секции обмотки линейки, образу  с нею замкнутый электрический контур.

На фиг. 1 представлена упрощенна  конструктивна  схема преобразовател , вид сверху на его щкалу 1; на фиг. 2 - то же,

вид снизу на его головку 2.

Шкала преобразовател  состоит из размещенных в один р д линеек 3 индуктосина с нанесенными на лицевую поверхность секци ми 4 печатных обмоток, выполненных в виде П-образных зигзагов. На головке 2

0 преобразовател  размещены две печатные обмотки 5 (зажимы АБ) и 6 (зажимы ВГ) индуктосина, выполненные в виде П-образных зигзагов, длинные стороны которых параллельны длинным сторона.м П-образных

, зигзагов обмоток линеек пJкaлы, и сдвинутые одна относительно другой на четверть шага обмотки. Первична  обмотка 7 трансформатора нанесена печатным способом на головку 2 преобразовател  симметрично относительно ее поперечной оси и выполнена

O в виде П-образных зигзагов, длинные стороны которых перпендикул рны длинным сторона .м зигзагов обмоток головки.

Вторичные обмотки 8 трансформатора нанесены печатным способом на свободные участки линеек шкалы и выполнены в виде П-образных зигзагов, длинные стороны которых перпендикул рны длинным сторонам зигзагов обмоток линеек. Концы каждой вторичной об.мотки 8 трансформатора подсоединены к соответствуюшей секции 4 обмотки линейки 3 индуктосина, образу  с нею замкнутый электрический контур.

Головка 2 преобразовател  размещена с зазором 9 над его шкалой 1 так, что секции 4 обмоток индуктосина, раз.мещенные

J на щкале, наход тс  под обмотка.ми 5 и 6, размещенны.ми на головке, а длинные стороны П-образных зигзагов этих обмоток - взаимно параллельны. При этом вторичные обмотки 8 трансформатора располагаютс  под его первичной обмоткой 7, а длинные

стороны П-образных зигзагов этих обмоток также взаи.мно параллельны. Благодар  этому сводитс  к минимуму магнитна  св зь между об.мотками индуктосина и трансформатора .

5 Преобразователь работает следушим образом .

При подключении однофазного генератора высокой частоты пор дка 2 мГц (на чертеже не показан) к первичной обмотке

трансформатора возбуждаютс  те его вторичные обмотки, которые наход тс  под головкой преобразовател . В результате, в соответствующих секци х 4 обмоток линеек начинают протекать токи, создающие переменное магнитное ноле в зазоре 9, взаимодействующее с обмотками 5 и б индуктосина , размещенными на головке. Вследствие этого на зажимах АБ и ВГ этих об.моток по вл ютс  ЭДС, величины которых подлежат дальнейщим преобразовани м в зависимости от того, в каком режиме работает внещн   измерительна  схема (в фазовом или амплитудном). Очевидно, что в рабочем состо нии наход тс  только те секции линейки , которые в процессе перемещени  наход тс  под головкой преобразовател . Причем в рабочее состо ние приводитс  ближайща  секци  линейки, наход ща с  по ходу движени  головки, и одновременно выводитс  из рабочего состо ни  ближайща  секци  линейки позади головки. Остальные секции линеек, составл ющих шкалу, наход тс  в обесточенно.м состо нии и не вли ют на рабочие характеристики устройства, что позвол ет увеличить длину измер емого перемещени  до любых размеров и встроить предлагаемое устройство в крупногабаритные станки.

Предлагаемый преобразователь обеспечивает упрощение конструкции и повышение точности.

Claims (2)

1.Патент США № 2799835, кл. 336-123, 1957.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке N° 2519249/28, кл. G 01 В 7/00, 1978

0 (прототип).

а

D

ti

3

6A Л