Датчик линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений . Поставленная цель - расширение диапазона измерения и повьшение помехоустойчивости - достигается за счет того, что обмотка 7 измерительной линейки 5 вьшолнена с отводами, расположенными на равных расстояниях, и запитывается от генератора 10 через блок 4 элементов И 4.I-4,N, коммутируемых с помощью счетчика 1 и дешифратора 3. При этом в секции обмотки 7, расположенной напротив считывающей обмотки 8, при коммутации производится смена фазы сигналов с генератора на 180 и формируется измерительный сигнал. 1 з.п.ф-лы. 1 ил. i (Л со 00

СОЮЗ СОВЕТ(ЖИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 В 7/00

ВС".

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3953429/24-28 (22) 22.07.85 (46) 15,04,87, Бюл. ¹ 14 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) А.Е, Малиновский, В.И, Дмитриев, П,Е. Данилов, О.А, Чикаренков и В,О, 1цабентов (53) 62 1 .31 7 . 39: 531, 71 7 (088 .8) (56) Бабиков М,А. и Косинский А,В.

Элементы и устройства автоматики:

М,: Высшая школа, 1975.

Дж, Вульвет, Датчики в цифровых системах. М.: Энергоиздат» 1981, с,100, рис ° 4.10. (54) ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измери.Я0, 13 3811 А1 тельной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений. Поставленная цель — расширение диапазона измерения и повышение помехоустойчивости — достигается sa счет того, что обмотка 7 измерительной линейки 5 выполнена с отводами, расположенными на равных расстояниях, и эапитывается от генератора 1О через блок 4 элементов И 4.1-4.N коммутируемых с помощью счетчика 1 и дешифратора 3. При этом в секции обмотки 7, расположенной напротив считывающей обмотки 8, при коммутации производится смена фазы сигналов с о генератора на 180 и формируется из- Я мерительный сигнал, 1 з,п,ф-лы. 1 ил.

13038) 1 (2

f0 !

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения функциональных возможностей и повышение помехоустойчивости путем сокращения длины измерь|тельной линейки.

На чертеже приведена блок-схема датчика линейных перемещений, Устройство содержит первый 1, второй 2 счетчики, дешифратор 3, включенный на выходе первого счетчика 1, блок 4 двухвходовых элементов И 4.)—

4,N, измерительную линейку 5 и подвижную каретку 6, обмотку 7, размещенную на линейке 5, считывающую обмотку 8, размещенную на подвижной каретке 6, конденсатор 9-, включенный параллельно обмотке 8, генератор 10, делитель 11, включенный между выходами генератора и счетными .входами счетчиков 1 и 2, последовательно соединенные усилитель 12, фазовый детектор 13, дифференцирующую цепочку

14 и элемент И 15, последовательно соединенные амплитудный детектор 16, интегрирующую цепочку 17 и триггер

18 Шмидта, выход которого соединен с вторым входом элемента И 15, регистр

19 памяти, входы которого подключены к выходам второго счетчика 2, а управляющий вход — к выходу- элемента

И 15. Счетчик 1 имеет емкость N, счетчик 2 — емкость 2N °

Устройство работает следующим образом, 1!ейный счетчик 1 переключается импульсами, поступающими с выхода делителя ll частоты. Состояние счетчика l дешифрируется дешифратором 3, Сигнал логической "1" с выходов дешифратора 3 последовательно поступает на второй вход элементов И 4,1—

4,)) блока 4 двухвходовых элементов И, При этом последовательно на выхо— дах элементов И 4.1-4.N появляются пачки импульсов, Количество импульсов в пачке равно коэффициенту деления делителя 11 частоты. Б нервом состоянии счетчика 1 пачка появпяется на выходе первого элемента И 4.1, при втором — на выходе второго элемента И 4,2, при N-м — на выходе

N-го элемента И 4„N, На оставшихся выходах .лементов И при этом присутствует сигнал логического "0 . Обмотка 7 измерительной линейки 5 изготовляется печатным путем в вице отдельных секпий или как единое целое и содержит N выводов, Расстояние между выводами определяет разрешающую способность датчика, При появлении пачки импульсов на первом выводе обмотки 7 ток протекает от первого выхода к второму, при появлении на втором — от второго к первому и к третьему, на третьем от третьего к второму и к четвертому и т,д. Иными словами при каждом последующем перемещении пачки импульсов направление тока в коммутируемой секции обмотки меняет направление, что соответствует изменению фазы на угол Т . При перемещении пачки импульсов по длине обмотки 7 измерительной линейки 5 в обмотке 8 подвижной каретки 6 наводится ЗДС.

Обмотка 8 подвижной каретки наматывается на ферритовом сердечнике, который имеет возможность перемещения вместе с кареткой вдоль обмотки 7, В момент прохождения пачки импульсов обмотки 7 через место расположения обмотки 8 подвижной каретки, определяемое перемещением х, что соответствует значении х=1k, где — расстояние между выводами обмотки 7; текущее значение счетчика 1, в обмотке 8 наводится фазомодулированная ЭДС, которая усиливается усилителем 12 и поступает на входы фазового 13 и амплитудного 16 детекторов.

Амплитудным детектором 16 пачка детектируется и через интегрирующую цепочку )7 поступает на вход триггера 18 Шмидта, который при этом меняет свое состояние. Назначение этой цепи — подготовить устройство к работе, Только появление на входе усилителя 12 продолжительной пачки импульсов поэвопяет устройству произвести измерение. Если на входе появляются одиночные импульсы„ то интегрирующая цепочка 17 не позволяет переключиться триггеру )8 Шмидта, Измерительный импульс вырабатывается фазовым детектором 13, на котором происходит сравнение фазы импульсов, поступающих с выхода генератора 10 и с выхода усилителя 12, При изменении фазы на i что соответствует изме13038

Составитель В. Николаев

Техред Н.Глущенко Корректор N. Лемчик

Редактор М. Келемеш

Заказ 1295/39 Тираж 678

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

Подписное

Произволстненно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 нению направления тока в секции обмотки 7, выходное напряжение фазового детектора меняется от отрицательного значения к положительному. Это напряжение дифференцируется цепочкой

14 и на выходе элемента 15 при наличии на выходе триггера !8 Шмидта сигнала в момент изменения напряжения от отрицательного к положительному вырабатывается импульс выборки инфор-!О мации. Величина перемещения определяется по состоянию счетчика 1 по приведенному выражению, Синхронизация счетчиков осуществляется за счет соединения последнего триггера вто- 15 рого счетчика 2 с входом "Установка нуля" первого счетчика, Так как первый счетчик имеет N состояний, а второй 2N, то при изменении N состояний второго счетчика 2 первый уста- 20 новится в "0". Состояние "0" первого счетчика 1 продолжается в течение вторых N состояний второго счетчика

2. Затем счет счетчиков 1,2 происхолит синхронно, Выборка состояния счетчика 2 в запоминающий регистр осуществляется сигналом выборки с элемента И 5, Форм у л а и з о б р е т е н и я 3О

1, 11атчик линейных перемещений, содержащий измерительную линейку с нанесенной на нее печатной обмоткой, подвижную каретку с размещенной на 35 ней считывающей обмоткой, расположенную с зазором относительно подвижной каретки, о т л и ч а ю ш и и с я тем,что, с целью расширения диапаl l 4 зона измерения и повышения помехоустойчивости, обмотка измерительной линейки выполнена с отводами, расположенными через равные промежутки, а датчик снабжен первым и вторым счетчиками, дешифратором, входы которого соединены с выходами первого счетчика, блоком двухвходовых элементов И, первые входы которых соединены с выходами дешифратора, а выходы — с выводами обмотки линейки, последовательно включенными генератором, выход которого подключен к вторьм входам блрка двухвходовых элементов И, и делителем, выход которого подключен к счетным входам счетчиков, выход старшего разряда второго из которых подключен к входу сброса первого, последовательно соединенными усилителем, вход которого подключен к выходу считывающей обмотки, фазовым детектором, опорный вход которого подключен к выходу генератора, и дифференцирующей цепочкой, последовательно соединенными амплитудным детектором, интегрирующей цепочкой и триггером Шмидта, элементом И, первый вход которого подключен к выходу дифференцирующей цепочки, а второй вход — к выходу триггера Шмидта, и регистром памяти, входы которого подключены к выходаМ второго счетчика, а управляющий вход подключен к выходу элемента И, 2. Датчик по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен конденсатором, включенным параллельно считывающей обмотке.