Электронный индикатор контакта

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности и надежности электронного индикатора контакта между его щупом и поверхностью контролируемого объекта, размеры которого должны быть измерены. Индикатор содержит электроконтактную головку 1 касания, колебательный L С-контур 3, пиковый детектор 5 и электронный блок 8 преобразования сигналов индикатора, выполненный в виде последовательно соединенных высокочастотного генератора 9, емкостного делителя напряжений на конденсаторах 10 и 11, синхронного фазового детектора 12, фильтра 14 низких частот и двух пороговых элементов 15 и 16. В момент касания размыкается пара 2 нормально замкнутых контактов головки 1, что приводит к подключению конденсатора 7 пикового детектора к колебательному контуру 3, резонансная частота которого выбирается равной резонансной частоте колебательного контура блока 8 преобразования, образованного его входной обмоткой 4 и конденсатором 11 емкостного делителя, и равной частоте генератора 9 питания этих контуров. В результате на выходе порогового элемента 15 появляется командный сигнал, управляющий работой блока 19 измерения и индикации размеров. При предельном отклонении щупа головки 1 касания замыкается ее другая пара 22 контактов, что приводит к открыванию второго порогового элемента 16, формирующего аварийный сигнал во внешней цепи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!! 4 G 01 В 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4338556/25-28 (22) 03. 12. 87 (46) 30.06. 89, Бюл. 1! - 24 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт средств измерения в машиностроении (72) Б.Я.Гринштейн, Б.И.Сорочкин, А.З.Лившиц и А.А.Богословский (53) 621.317.39:531 71 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 315904, кл. G 01 В 7/06, 1968. (54) ЭЛЕКТРО!!НЕЙ ИНДИКАТОР КОНТАКТА (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности и надежности электронного индикатора контакта между его щупом и поверхностью контролируемого объекта, размеры которого должны быть измерены. Индикатор содержит электроконтактную головку 1 касания, колебательный 1,С-контур 3, пиковый детектор 5 и электронный блок 8 преобразования сигналов индикатора, выполненый в виде последовательно соединенных высокочастотного генератора 9, емкостного делителя напря„„Я0„„1490449 A 1 жений на конденсаторах 10 и 11, синхронного фазового детектора 12„ фильтра 14 низких частот и двух пороговых элементов 15 и 16, В момент касания размыкается пара 2 нормально замкнутых контактон голонки 1, что приводит к подключению конденсатора

7 пикового детектора к колебательному контуру 3, резонансная частота которого выбирается равной резонансной частоте колебательного контура блока 8 преобразования, образованного его входной обмоткой 4 и конденсатором 11 емкостного делителя, и равной частоте генератора 9 питания этих контуров. В результате на выходе порогового элемента 15 появляется командный сигнал, управляющий работой блока 19 измерения и индикации размеров. При предельном отклонении щупа головки 1 касания замыкается ее другая пара 22 контактов, что приводит к открыванию второго порогового элемента 16, формирующего аварийный сигнал во внешней цепи.

1 з.п. A — лы, 1 ил.!

490449

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных и угловых размеров, например, в системах активного контроля, устанавливаемых на металлорежущих станках, оснащаемых системами УЧПУ. !!елью изобретения является повышение точности и надежности индика10 ции контакта при использовании электронного индикатора контакта благодаря увеличению его чувствительности и помехо защищенности .

На чертеже показана принципиальная схема электронного индикатора кон— такта.

Схема содержит электроконтактную головку 1 касания, "индикаторная" 20 пара 2 контактов которой подключена параллельно колебательному LC-контуру 3, индуктивно связанному с входной обмоткой 4 электронного блока преобразования сигналов индикатора. 25 !!ежду колебательным контуром 3 и индикаторной парой 2 контактов головки касания включен пиковый детектор 5,, выполненный на диоде 6 и конденсаторе 7. Электронный блок 8 пре- 30 образовання сигналов индикатора выполнен в виде последовательно соединенных высокочастотного генератора 9, емкостного делителя напряжения, плечи которого образованы конденсаторами 1О и 11, и синхронного фазочувствитепьного детектора 12, выполненного на операционном усилителе и переключающем элементе 13. К выходу синхронноro детектора подключен 40 фильтр 14 низких частот, который присоединен к информационным входам первого и второго пороговых элементов

15 и 16 соответственно. К опорным входам. этих элементов подключены 45 эадатчики 17 и 18 опорных напряжений.

Выход первого порогового элемента 15 подключен к управляющему входу блока 19 измерения и индикации размеров, к информационному входу которого подключен выход первичного измерительного преобразователя 20 перемещений, с помощью которого осуществляется измерение размеров, объекта 21.

ДЛя получения информации о предельном 5 (аварийном ) отклонении щупа головки 1 касания ее нормально разомкнутая пара 22 контактов может быть присоединена через конденсатор 23 параллельно колебательному контуру 3 индикатора контакта.

Электронный индикатор контакта работает следующим образом.

J1o момента контакта щупа электроконтактной головки 1 касания с поверхностью контролируемого объекта

21 "индикаторная" пара 2 контактов головки замкнута, а аварийная" пара

22 контактов - разомкнута. Вследствие шунтирования колебательного контура

3 нормально замкнутой парой 2 контактов головки касания обеспечивается передача минимального уровня высокочастотного сигнала с выхода генератора 9, имеющего частоту порядка

1 МГц, на выход блока 8 преобразования сигналов, благодаря чему оба пороговых элемечта 15 и 16 закрыты, и блок 19 не регистрирует перемещения объекта ?1 контроля, Эти перемещения объекта 21 в зоне измерения контролируются с помощью первичного измерительного преобразователя 20 перемещений, выходные сигналы которого поступают на информационный вход блока 19 измерения, но регистрация этих перемещений осуществляется лишь после появления командного сигнала на его управляющем входе, снимаемого с выхода первого порогового элемента 15. Этот сигнал появляется в момент контакта щупа головки 1 касания с поверхностью объекта

21, когда последний занимает некоторое определенное базовое,положение, соответствующее началу отсчета ннфор мании о размерах объекта 21.

В момент контакта щупа, головки ) касания с поверхностью объекта 21 происходит размыкание индикаторной" пары 2 контактов этой головки, вследствие чего колебательный контур 3 переходит в режим "сильной" индуктивной связи с входной обмоткой 4 блока

8 преобразования, образукщей параллельный резонансный контур с конденсатором ll емкостного делителя. Этот контур настраивается на ту же резонансную частоту, что и контур 3 головки касания, и которая выбирается равной частоте генератора 9. Благодаря сильной взаимоиндуктивной связи обоих контуров, которая сохраняется практически в диапазоне расстояний от 0 до 3 мм между их катупг. ками индуктивности 1.1 и L2y умень1490449

Ф о р м ул а и 3 î б р е т е н и я

Составитель С.Скрыпник

Редактор О,Спесивых Техред А.Кравчук Корректор Л.Бескид

Заказ 3739/44 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина 101 шается напряжение на выходе синхронного детектора 1?, что приводит к открыванию порогового элемента 12.

В результате в блоке 19 индуктируется и запоминается информация о размерах объекта 21, поступающая с выхода первичного измерительного преобразователя 20, Вследствие включения пико во го детектора 5 между колебательным контуром 3 и парой 2 нормально замкнутых контактов головки касания, после раэмыкания контактов этой пары происходит заряд конденсатора 7 с емкостью Cl через диод 6 этого детектора. Это обеспечивает уменьшение влияния распределенных емкостей подводящих проводов от головки касания и ее контактов, подключенных параллельно этой емкости, так как сохраняется настройка в резонанс колебательных, контуров головки и блока 8 преобразования, образованных реактивными элементами Ll-С2 и Е2-С3

Это обеспечивает высокую чувствительность и надежность индикации момента контакта.

В случае предельного отклонения глупа головки 1 касания, которое может привести к ее аварийному повреждению, обеспечивается замыкание "аварийной" пары 22 контактов головки, что приводит к подключению конденсатора 23,с емкостью С4 параллельно емкости С2 колебательного контура 3 головки касания. Вследствие расстройки этого контура происходит соответствующее изменение уровня сигнала на выходе синхронного детектора 12, что приводит к открыванию второго ппрогового элемента 16, с помощью которого формируется аварийный сигнал но внешней це, например для останова электропривода объекта. Это также

5 повышает надежность индикатора контакта.

10 I. Электронный индикатор контакта, содержащий электроконтактную головку. касания, колебательный LC-контур, параллельно которому включена индикаторная пара контактов головки каса15 ния, и электронный блок преобразования сигналов, входная обмотка которого индуктивно связана с колебательным контуром головки касания, о т— личающийся тем,что,с

20 целью повышения точности и надежности индикации контакта, он снабжен пиковым детектором, подключенным между колебательным контуром и индикаторной парой контактов головки касания, а электронный блок преобразования сигналов выполнен в виде последовательно соединенных высокочастотного генератора, емкостного делителя напряжения, параллельно одному из плеч которого

30 подключена входная обмотка, синхронного фазочувствительного детектора, фильтра низких частот и порогового элемента.

2. Индикатор контакта по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что он снабжен вторым пороговым элементом, подключенным к выходу фильтра низких частот, а электроконтактная головка касания выполнена с парой нормально

40 разомкнутых контактов, подключенаах через конденсатор параллельно колебательному контуру головки касания.