Преобразователь перемещений в период электрических колебаний

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (< 0 (я)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4902480/33 (22) 14.01.91 (46) 23.09.92. Бюл. М 35 (71) Самарский филиал Института машиноведения им. А.А.Благонравова (72) А.В.Степин (56) Авторское свидетельство СССР

N 1548658, кл. G 01 В 7/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 1551974, кл. G 01 В 7/00, 1988, Авторское свидетельство СССР

М 1580146, кл. G 01 В 7/00, 1985.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в робототехнике для измерения малых линейных перемещений, Известен преобразователь перемещений, содержащий датчик, генератор переменного тока, первый. второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы, блок выпрямления, блок сравнения, два резистора, источник опорного напряжения, шину нулевого потенциала, двухобмоточный дроссель и два диода.

Известен также преобразователь перемещений, содержащий генератор синхроимпульсов, генератор импульсов тока, трансформаторный датчик, трансформатор, интегратор, потенциометр. сумматор, усилитель, компаратор, переключатель, триггер и шину нулевого потенциала.

Недостатком известных устройства является то, что вследствие сложности этих устройств снижается точность и надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразовател ь перемещений в период (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Использование: измерительная техника, в частности в робототехнике,для измерения малых линейных перемещений.

Сущность изобретения; преобразователь содержит компаратор 1, первичный преобразователь 2, источник 3 питания и резистор 5.2ил, электрических колебаний, содержащий бесконтактный потенциометрический датчик, интегратор и компаратор, выход которого подключен к входу бесконтактного потенциометрического датчика и интегратора, элемент памяти, вход которого подключен к выходу бесконтактного потенциометрического датчика, формирователь импульсов, включенный между выходом компаратора и 0с, управляющим входом элемента памяти, и () сумматор, первый вход которого соединен с выходом бесконтактного потенциометриче- < ского датчика, второй вход — с выходом эЛемента памяти, а выход — с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора. Недостатком этого преобразователя перемещений в пе- а риод электрических колебаний является следующее.

Большое количество элементов преобразователя приводит к снижению надежности и точности, Применение в качестве датчика бесконтактного потенциометрического датчика не позволяет получить высокую чувствительность преобразователя.

1763872

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы.

Эта цель достигается тем, что преобразователь перемещения в период электрических колебаний, содержащий первичный преобразователь, компаратор и источник питания снабжен тремя резисторами, а первичный преобразователь выполнен индуктивным, причем источник питания подключен к компаратору, один из входов которого подключен к общей точке соединения одних выводов первого и второго резисторов, другой вход компаратора подключен к выходу индуктивного преобразователя и к одному из выводов третьего резистора, другие выводы первого и третьего резисторов подключены к шине нулевого питания, а выход компаратора подключен к другому выводу второго резистора и к входу индуктивного преобразователя.

На фиг.1 представлена принципиальная схема преобразователя перемещений в период электрических колебаний; на фиг.2 приведены временные диаграммы напряжений.

Преобразователь перемещения в период электрических колебаний (см.фиг.1) содержит компаратор 1, первый преобразователь 2, источник 3 питания, резисторы 4 — 6.

Преобразователь перемещения период электрических колебаний работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени t< включается источник 3 питания, B результате флуктуаций на выходе компаратора 1 начнет. возрастать напряжение V отрицательной полярности. Благодаря положительной обратной связи увеличение выходного напряжения происходит лавинообразно. В результате на выходе компаратора 1 в момент времени to устанавливается напряжение Ч = -Е (см.фиг.2а), Напряжение

V через делитель, образованный резисторами 5 и 6 с коэффициентом деления К прикладывается к неинвертирующему входу компаратора 1 (см,фиг.2б). В момент с окончания формирования импульса в цепи, образованной последовательным соединением индуктивного преобразователя перемещения с индуктивностью a = f(X ) и резистором 4 начинает возрастать ток, 5 вследствие чего напряжение на инвертирующем входе компаратора 1 начинает линейно изменяться (фиг.2бв), причем скорость изменения будет зависеть от величины L u как следствие, от измеряемого перемеще10 ния, В момент времени t происходит сравнение напряжений на неинвертирующем и инвертирующем входах компаратора 1, при этом происходит скачкообразное переключение напряжения на выходе компаратора„

15 которое становится V =+Е (см.фиг,2,а). Дальнейшие процессы, протекающие в схеме, аналогичны рассмотренным.

В момент времени tz завершается цикл формирования периода колебаний, величи20 на которого зависит от индуктивности датчика которая может изменяться в зависимости от перемещения, Использование преобразователя перемещения в период электрических колеба25 ний для построения системы контроля положения деталей в рабочих органах роботов позволит повысить точность и надежность работы.

Формула изобретения

30 Преобразователь перемещений в период электрических колебаний, содержащий первичный преобразователь, компаратор и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надеж35 ности в работе, он снабжен тремя резисторами, а первичный преобразователь выполнен индуктивным, причем источник питания подключен K компаратору, один из входов которого подключен к общей точке

40 соединения одних выводов первого и второго резисторов, другой вход компаратора подключен к выходу индуктивного преобразователя и к одному из выводов третьего резистора, другие выводы первого и третье45 го резисторов подключены к шине нулевого питания, а выход компаратора подключен к другому выводу второго резистора и к входу индуктивного преобразователя.

1763872

8 и

Фит. 2

Составитель Л,Шарова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Козориз

Редактор

Заказ 3449 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

+У

tf»

Е! !