Индукционный датчик углового положения



Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения
Индукционный датчик углового положения

 


Владельцы патента RU 2502046:

Открытое акционерное общество "Авангард" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых положений преобразователем положения индукционного типа. Технический результат: расширение диапазона измерений, упрощение конструкции датчика, повышение точности измерений. Сущность: датчик содержит установленные с общей осью вращения плоские неподвижную и подвижные части (1) и (2) из диэлектрического материала, обращенные друг к другу сторонами с нанесенными на них печатными плоскими катушками индуктивности (3) и (4). Печатные плоские катушки выполнены зигзагоподобными и содержат расположенные по дугам окружности активные длинные проводники и расположенные по радиусам пассивные короткие проводники. Подвижная и неподвижная части (1) и (2) могут содержать по одной идентичной катушке (3) и (4), которые расположены в секторе с углом, меньшим или равным 180°. Неподвижная часть (1) датчика может содержать две идентичные катушки (3) и (5), расположенные в секторах с углом, меньшим или равным 180°, а подвижная часть (2) датчика содержит одну аналогичную катушку (4), которая в первоначальном положении датчика смещена относительно двух катушек неподвижной части датчика на угол, равный половине угла секторов их расположения. 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Заявленное техническое решение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений, с помощью преобразователя перемещения индукционного типа.

Известен «Бесконтактный датчик положения с взаимной индуктивностью» по патенту Франции: FR 2830614 А1 от 11.04.2003 г., МПК G01D 5/22 - [1], содержащий нанесенные печатные прямоугольные обмотки на пластинах из диэлектрического материала, рядом с обмотками находятся пластины из материала с высокой магнитной проницаемостью и ферромагнитные площадки, между которыми находится перемещаемый магнит, положение которого определяется по возмущению электромагнитного поля между ферромагнитными площадками.

Недостатком известного изобретения является то, что печатные обмотки связаны через магнитный контур, магнитная проницаемость материала которого очень сильно зависит от температуры, что требует усложнения конструкции датчика, введением температурной компенсации. Кроме того, наличие магнитного контура позволяет использовать только низкий диапазон рабочих частот, что также снижает точность измерения.

Известен «Индукционный преобразователь линейных перемещений» по авторскому свидетельству СССР: SU 1516751 от 23.10.1989 г., МПК G01B 7/00 - [2], содержащий подвижную и неподвижную части из диэлектрического материала в виде коаксиальных трубок и продольными разрезами и с нанесенными на них печатными зигзагоподобными прямоугольными обмотками, активные проводники которых взаимно параллельны и расположены с одинаковым шагом.

Также известен «Датчик положения» по патенту США: US 2942212 от 21.06.1960 г., Кл. 336-30 - [3], содержащий подвижную и неподвижную части из диэлектрического материала с нанесенными на них печатными зигзагоподобными прямоугольными обмотками, активные проводники которых взаимно параллельны и расположены с одинаковым шагом.

Направление перемещения подвижной части относительно неподвижной в аналогах [2] и [3] осуществляется перпендикулярно активным длинным проводникам зигзагоподобных прямоугольных катушек. Такое перемещение катушек друг относительно друга существенно усложняет схему обработки сигналов от датчика, снижает ее надежность и повышает стоимость производства.

Известна «Катушка индуктивного измерительного преобразователя» по авторскому свидетельству СССР: SU 1552240 от 23.03.1990 года, МПК H01F 15/14, G01B 7/00 - [4], содержащая неподвижное диэлектрическое основание с размещенной на ее поверхности зигзагоподобной обмоткой в виде распределенных на поверхности основания одинаковых четырехугольных разомкнутых ячеек и подвижную часть в виде якоря, который может быть изготовлен из диэлектрика - измеряет емкость обмотки, электропроводника - измеряет добротность обмотки, или ферромагнетика - измеряет индуктивность обмотки.

Недостатком аналога [4] является выполнение сложного геометрического канала в слое диэлектрика, укладка в него проводника обмотки и ее закрепление, что существенно усложняет технологию производства и ее стоимость. Кроме того, показания прототипа сильно зависят от температуры, при которой происходит его эксплуатация.

Аналогом предложенного технического решения также является «Индуктивный датчик положения (варианты)» по патенту СИТА: TJS 6605939 (В1), от 12.08.2003, МПК G01D 5/20 - [5]. Индуктивный датчик [5] в варианте для измерения углового положения содержит плоские неподвижную и подвижную части датчика, установленные с общей осью вращения относительного друг друга, неподвижная часть выполнена в виде пластины с нанесенной на ее поверхность по дугам окружности и радиусам спиралеобразной печатной плоской катушкой индуктивности, а неподвижная часть содержит кольцеобразные ферромагнитные вставки, расположенные по тому же радиусу, что печатная плоская катушка индуктивности неподвижной части. При взаимном угловом смещении подвижной и неподвижной частей датчика углового положения изменяется индуктивность катушки, по которой (значению индуктивности) измеряют угловое положение.

Недостатком аналога [5] является то, что подвижная часть датчика выполнена из ферромагнитного материала, магнитная проницаемость которого очень сильно зависит от температуры, что требует усложнения конструкции датчика, введением температурной компенсации. Кроме того, наличие магнитного контура в измерительной катушке индуктивности позволяет использовать только низкий диапазон рабочих частот, что также снижает точность измерения. Все это в целом впоследствии существенно усложнит схему обработки сигналов от датчика, снизит ее надежность и повысит стоимость производства.

Прототипом предложенного технического решения является «Индукционный датчик положения» по патенту РФ: RU 2454625 от 27.06.2012 года, МПК8 G01B 7/00, G01D 5/20 - [6], содержащий неподвижную часть и подвижную часть датчика, выполненные в виде пары плоских катушек из диэлектрического материала, обращенных друг к другу сторонами с нанесенными на них печатными зигзагоподобными прямоугольными плоскими катушками индуктивности, соответственно с пассивными короткими и активными длинными печатными проводниками, которые взаимно параллельны и расположены с одинаковым шагом, подвижная часть установлена с возможностью перемещения с одной степенью свободы относительно неподвижной части вдоль активных длинных проводников зигзагоподобных прямоугольных катушек. Причем неподвижная часть индукционного датчика положения может содержать две идентичные катушки, установленные вдоль направления перемещения подвижной части с катушкой, которая при этом расположена в первоначальном состоянии по центру между неподвижными катушками неподвижной части.

Недостатком известного прототипа [6] является то, что он может быть использован только для измерения линейных перемещений (положений) объекта и не может быть использован для измерения его угловых положений.

Исходя из вышеприведенных недостатков аналогов и прототипа, возникают задачи по созданию датчика углового положения с расширенным диапазоном измерений, который обладает простотой и надежностью конструкции, а также повышенной точностью измерений углового перемещения.

Поставленная задача решается тем, что индукционный датчик углового положения, содержащий установленные с общей осью вращения относительного друг друга с одной степенью свободы плоские неподвижную и подвижные части из диэлектрического материала, обращенные друг к другу сторонами с нанесенными на них печатными плоскими катушками индуктивности, при этом печатные плоские катушки выполнены зигзагоподобными, соответственно расположенными по дугам окружности активными длинными проводниками и расположенными по радиусам пассивными короткими проводниками.

Подвижная и неподвижная части могут содержать по одной идентичной катушке, которые расположены в секторе с углом, меньшим или равным 180°, причем в первоначальном положении датчика катушки смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла сектора расположения катушек.

Неподвижная часть датчика может содержать две идентичные катушки, расположенные в секторах с углом, меньшим или равным 180°, а подвижная часть датчика содержит одну аналогичную катушку, которая в первоначальном положении датчика смещена относительно двух катушек неподвижной части датчика на угол, равный половине угла секторов их расположения.

Неподвижная часть датчика может содержать четное число N идентичных катушек, расположенных равномерно в равных секторах, а подвижная часть датчика содержит в два раза меньше - N/2 идентичных катушек, расположенных в аналогичных секторах через один, при этом сектора расположения катушек неподвижной и подвижной частей датчика в его первоначальном положении смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла секторов, при этом в неподвижной части датчика катушки, расположенные в секторах через один, соединены между собой последовательно с образованием двух катушек индуктивности, а в подвижной части датчика катушки соединены между собой последовательно с образованием одной катушки индуктивности.

Введение признаков: «индукционный датчик углового положения, содержащий установленные с общей осью вращения относительно друг друга с одной степенью свободы плоские неподвижную и подвижные части из диэлектрического материала, обращенные друг к другу сторонами с нанесенными на них печатными плоскими катушками индуктивности» и «печатные плоские катушки выполнены зигзагоподобными, соответственно расположенными по дугам окружности активными длинными проводниками и расположенными по радиусам пассивными короткими проводниками» необходимо для создания возможности измерения углового положения с существенным расширением диапазона измерений и с упрощением конструкции датчика. Применение зигзагоподобных катушек для измерения углового перемещения катушек друг относительно друга существенно упрощает схему обработки сигналов от датчика и позволяет увеличить рабочие частоты датчика и, следовательно, увеличить его точность. Выполненные по технологии печатных плат на неподвижных и подвижных частях плоские зигзагоподобные катушки содержат тонкий слой металла, которому навязываются свойства подложки печатной платы. А подложка - пластина из композитного материала, как известно, обладает малыми коэффициентами линейного и объемного теплового расширения, что обеспечивает стабильность измерения в широких диапазонах температур.

Введение отличительного признака: «подвижная и неподвижная части содержат по одной идентичной катушке, которые расположены в секторе с углом, меньшим или равным 180°, причем в первоначальном положении датчика катушки смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла сектора расположения катушек» необходимо для реализации индукционного датчика углового положения в самом простом исполнении, для проведения угловых измерений сравнительно низкой точности.

Введение отличительного признака: «неподвижная часть датчика содержит две идентичные катушки, расположенные в секторах с углом, меньшим или равным 180°, а подвижная часть датчика содержит одну аналогичную катушку, которая в первоначальном положении датчика смещена относительно двух катушек неподвижной части датчика на угол, равный половине угла секторов их расположения» и «в неподвижной части датчика катушки, расположенные в секторах через один, соединены между собой последовательно с образованием двух катушек индуктивности, а в подвижной части датчика катушки соединены между собой последовательно с образованием одной катушки индуктивности» необходимо для повышения точности измерений угловых перемещений заявленным индуктивным датчиком углового положения. Кроме того, существенно повышается температурная стабильность работы датчика, за счет работы на разностном сигнале от двух неподвижных катушек, которые идентичны по температурным характеристикам.

Введение отличительного признака: «неподвижная часть датчика содержит четное число N идентичных катушек, расположенных равномерно в равных секторах, а подвижная часть датчика содержит в два раза меньше - N/2 идентичных катушек, расположенных в аналогичных секторах через один, при этом сектора расположения катушек неподвижной и подвижной частей датчика в его первоначальном положении смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла секторов, при этом в неподвижной части датчика катушки, расположенные в секторах через один, соединены между собой последовательно с образованием двух катушек индуктивности, а в подвижной части датчика катушки соединены между собой последовательно с образованием одной катушки индуктивности» необходимо для существенного повышения точности измерений угловых перемещений заявленным индуктивным датчиком углового положения, за счет работы на разностном сигнале от двух неподвижных катушек, образованных парами N/2 идентичных катушек.

На фиг.1 представлены: а) - подвижная и б) - неподвижная части индукционного датчика углового перемещения из диэлектрического материала, с нанесенными на них печатными зигзагоподобными катушками индуктивности (вид на катушки). На фиг.2 - эквивалентная схема индукционного датчика углового перемещения с одной неподвижной и одной подвижной катушками по фиг.1. На фиг.3 - схемотехническое решение для обеспечения работоспособности датчика по фиг.1. На фиг.4: а) - подвижная часть датчика с одной катушкой, б) - неподвижная часть датчика с двумя катушками (вид на катушки). На фиг.5 - эквивалентная схема датчика по фиг.4. На фиг.6 - схемотехническое решение для обеспечения работоспособности датчика по фиг.4. На фиг.7 - фотография подвижной и неподвижной частей индукционного датчика углового положения в рабочем состоянии (подвижная и неподвижная части индукционного датчика перемещения обращены друг к другу катушками). На фиг.8: а) - подвижная часть датчика с 4-я (N/2) катушками, б) - неподвижная часть датчика с 8-и (N) катушками (вид на катушки). На фиг.9 - эквивалентная схема датчика по фиг.8. На фиг.10 - схемотехническое решение для обеспечения работоспособности датчика по фиг.8.

Индукционный датчик углового положения содержит установленные с общей осью вращения относительно друг друга с одной степенью свободы плоские неподвижную и подвижные части 1 и 2 из диэлектрического материала, которые обращены друг к другу сторонами с нанесенными на них печатными плоскими катушками индуктивности 3 и 4. Печатные плоские катушки 3 и 4 выполнены зигзагоподобными, соответственно расположенными по дугам окружности активными длинными проводниками и расположенными по радиусам пассивными короткими проводниками. Подвижная и неподвижная части 1 и 2 могут содержать (по фиг.1) по одной идентичной катушке 3 и 4, которые расположены в секторе с углом, меньшим или равным 180°. В первоначальном положении датчика катушки смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла сектора расположения катушек. Неподвижная часть 1 датчика может содержать (по фиг.4) две идентичные катушки 3 и 5, расположенные в секторах с углом, меньшим или равным 180°, а подвижная часть 2 датчика в этом случае содержит одну аналогичную катушку 4. В первоначальном положении датчика катушка 4 смещена относительно двух катушек 3 и 5 неподвижной части датчика на угол, равный половине угла секторов их расположения. Индукционный датчик углового положения может в своей неподвижной части датчика (по фиг.8) содержать четное число N идентичных пар катушек 6 и 7, расположенных равномерно в равных секторах, а подвижная часть датчика 2 содержит в два раза меньше - N/2 идентичных катушек 8, расположенных в аналогичных секторах через один. При этом сектора расположения катушек неподвижной части 1 и подвижной части 2 датчика в его первоначальном положении смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла секторов. В неподвижной части 1 датчика катушки 6 и 7, расположенные в секторах через один, соединены между собой последовательно печатными проводами 9 (например, с обратной стороны плоских частей 1 и 2) с образованием двух катушек индуктивности 6 и 7, а в подвижной части датчика катушки таким же образом соединены между собой последовательно с образованием одной катушки индуктивности 8.

Для объяснения работы индукционного датчика углового положения (по фиг.1 и фиг.4) могут быть применены эквивалентные схемы в виде трансформатора - фиг.2, или соответственно дифференциального трансформатора - фиг.5, с линейно изменяющимся коэффициентом связи между катушками. Для обеспечения работоспособности индуктивных датчиков перемещения по структурным схемам фиг.2 и фиг.5, могут быть использованы типовые схемотехнические решения, представленные соответственно на фиг.3 и фиг.6. Для объяснения работы индукционного датчика углового положения по фиг.8 может быть применена эквивалентная схемы в виде дифференциального трансформатора - фиг.9 со схемотехническим решением, представленным на фиг.10.

На фиг.3, 6 и 10: Г - генератор синусоидального сигнала питания катушки 4 (фиг.1, 2, 3, 5, 6) или катушки 8 (фиг.8, 9, 10) подвижной части 2 датчика; ПД, ПД1 и ПД2 - пиковые детекторы; У - усилитель масштабный; U вых - пропорциональный взаимному угловому смещению частей 1 и 2 аналоговый выходной сигнал с катушки 3 (фиг.1, 2, 3), суммарный аналоговый выходной сигнал с катушек 3 и 5 (фиг.4, 5, 6, 7) или суммарный аналоговый выходной сигнал с катушек 6 и 7 (фиг.8, 9, 10).

Реально для рабочих частот порядка 2 МГц, диаметр подвижной части 2 и неподвижной 1 части 40 мм, шаг проводников катушек 3, 4, 5, 6, 7 и 8, равный 0,8 мм, при ширине проводников 0,5 мм и воздушном зазоре между подвижной и неподвижной частью 0,2 мм рабочая зона по угловому положению может составлять до 180°, в зависимости от конструкции датчика. Диапазон изменения выходного сигнала при этом составляет ±2,5 В с погрешностью преобразования не хуже ±0,1%.

Современная технология печатных плат позволяет изготавливать печатные катушки с высокой степенью точности, в связи с этим, при необходимости получения более высокой точности преобразования, требования к шагу и ширине проводников, а также к воздушному зазору между катушками могут быть и более жесткими.

Как видно из вышеизложенного, наиболее целесообразно использовать такой индукционный датчик углового положения в разнообразных технических системах контроля различных объектов.

Современная технология печатных плат позволяет изготавливать печатные катушки с высокой степенью точности, в связи с этим, при необходимости получения более высокой точности преобразования, требования к шагу и ширине проводников, а также к воздушному зазору между катушками могут быть и более жесткими.

Полагаем, что предложенный индукционный датчик углового положения обладает всеми критериями изобретения, так как совокупность ограничительных и отличительных признаков формулы изобретения является новым для конструкций индукционных датчиков углового положения и, следовательно, соответствует критерию "новизна".

Совокупность признаков формулы изобретения предложенного устройства неизвестна на данном уровне развития техники и не следует общеизвестным правилам разработки и конструирования индукционных датчиков углового положения, что доказывает соответствие критерию "изобретательский уровень".

Разработка, конструирование и внедрение предложенного индукционного датчика углового положения не представляет никаких конструктивно-технических и технологических трудностей, откуда следует соответствие критерию "промышленная применимость".

Литература:

1. Патент Франции: FR 2830614 А1 от 11.04.2003 г., МПК G01D 5/22 - «Бесконтактный датчик положения с взаимной индуктивностью».

2. Авторское свидетельство СССР: SU 1516751 от 23.10.1989 г., МПК G01B 7/00 - «Индукционный преобразователь линейных перемещений».

3. Патент США: US 2942212 от 21.06.1960 г., Кл. 336-30 - «Датчик положения».

4. Авторское свидетельство СССР: US 1552240 от 23.03.1990 года, МПК H01F 15/14, G01B 7/00 - «Катушка индуктивного измерительного преобразователя».

5. Патент США: US 6605939 (В1), от 12.08.2003, МПК G01D 5/20 - «Индуктивный датчик положения (варианты)».

6. Патент РФ: RU 2454625 от 27.06.2012 года, МПК8 G01B 7/00, G01D 5/20 - «Индукционный датчик положения» - прототип.

1. Индукционный датчик углового положения, содержащий установленные с общей осью вращения относительно друг друга с одной степенью свободы плоские неподвижную и подвижные части из диэлектрического материала, обращенные друг к другу сторонами с нанесенными на них печатными плоскими катушками индуктивности, отличающийся тем, что печатные плоские катушки выполнены зигзагоподобными, соответственно расположенными по дугам окружности активными длинными проводниками и расположенными по радиусам пассивными короткими проводниками.

2. Индукционный датчик углового положения по п.1, отличающийся тем, что подвижная и неподвижная части содержат по одной идентичной катушке, которые расположены в секторе с углом, меньшим или равным 180°, причем в первоначальном положении датчика катушки смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла сектора расположения катушек.

3. Индукционный датчик углового положения по п.1, отличающийся тем, что неподвижная часть датчика содержит две идентичные катушки, расположенные в секторах с углом, меньшим или равным 180°, а подвижная часть датчика содержит одну аналогичную катушку, которая в первоначальном положении датчика смещена относительно двух катушек неподвижной части датчика на угол, равный половине угла секторов их расположения.

4. Индукционный датчик углового положения по п.1, отличающийся тем, что неподвижная часть датчика содержит четное число N идентичных катушек, расположенных равномерно в равных секторах, а подвижная часть датчика содержит в два раза меньше - N/2 идентичных катушек, расположенных в аналогичных секторах через один, при этом сектора расположения катушек неподвижной и подвижной частей датчика в его первоначальном положении смещены относительно друг друга на угол, равный половине угла секторов, при этом в неподвижной части датчика катушки, расположенные в секторах через один, соединены между собой последовательно с образованием двух катушек индуктивности, а в подвижной части датчика катушки соединены между собой последовательно с образованием одной катушки индуктивности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области автоматизации производственных технологических процессов. .

Изобретение относится к области контроля перемещения и положения нагретых металлических изделий. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к испытательной технике и может найти применение для определения нагрузок при строительстве и эксплуатации наземных и подземных сооружений.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения параметров перемещения пишущего узла при записи рукописного текста. .

Изобретение относится к области автоматизации производственных технологических процессов и предназначено для контроля направления перемещения и положения металлических и неметаллических изделий.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для контроля линейных перемещений, например для контроля тепловых перемещений оборудования и трубопроводов на АЭС.

Изобретение относится к устройствам для измерения перемещений и может быть использовано в цифровых системах размерного контроля изделий со сложной геометрией. .

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться в датчиках различных физических величин: давления, ускорения, силы, угла, момента, перемещения. Индуктивный дифференциальный измеритель перемещения содержит две индуктивные катушки с размещенным между ними ярмом на упругом подвесе, в котором каждая из катушек соединены через диод с конденсатором так, что они образуют индуктивно-диодно-емкостной мост (LDC) с выходной диагональю между точками подключения конденсаторов с соответствующим диодом и входной диагональю между общей точкой обоих индуктивных обмоток и общей точкой конденсаторов, источник постоянного напряжения и два ключа. Для управления ключами введен широтно-импульсный модулятор (ШИМ). Ключи соединены с общими точками соответствующих катушек и диодов и подключены к общей точке источника питания. Второй выход источника подключен к общей точке индуктивных катушек. Дифференциальный вход ШИМ соединен с выходной диагональю LDC-моста ШИМ имеет прямой и инверсный выход, которые подключены к базам ключей таким образом, что реализуется отрицательная обратная связь, стабилизирующая напряжение в выходной диагонали LDC-моста, а каждый из ключей с соответствующей LDC-ветвью моста образует повышающий преобразователь ДС-ДС. Технический результат заключается в повышении разрешающей способности измерителя. 2 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для исследования движения тела человека. В первом варианте устройство выполнено с возможностью установки на голове пользователя в области его височной и/или жевательной мускулатуры и включает датчик Холла, по меньшей мере, один постоянный магнит, установленные с возможностью взаимного смещения в упруго деформируемом корпусе, и блок управления и обработки информации. Во втором варианте устройство снабжено упругой дужкой, посредством которой упруго деформируемый корпус прижимается к голове пользователя. Наушник для слежения за жевательными движениями помимо датчика Холла, по меньшей мере, одного постоянного магнита, установленных в упруго деформируемом корпусе с возможностью взаимного смещения при его упругой деформации, содержит блок управления и обработки информации, соединенный с динамиком. Использование изобретения позволяет повысить качество фильтрации механических колебаний, вызванных жевательными движениями, на фоне других колебаний. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений с помощью преобразователя перемещения индукционного типа. Техническим результатом заявленного изобретения является существенное повышение надежности работы индукционного датчика положения. Технический результат достигается благодаря тому, что индукционный датчик положения дополнительно содержит вторую, аналогичную первой, пару плоских катушек (7) и (8) с длинной неподвижной и короткой подвижной катушками, причем длина неподвижной катушки (7) должна быть такой, чтобы при максимальном смещении короткая подвижная катушка (8) не выходила за пределы неподвижной катушки (7), подвижные плоские катушки (4) и (8) обеих пар частей индуктивного датчика разделены и жестко связаны между собой, ко второй неподвижной длинной катушке (7) подведено питание от генератора синусоидального сигнала, подвижные катушки (8) и (4) обеих пар соединены между собой проводниками. Неподвижная часть первой пары плоских катушек индукционного датчика положения может содержать две идентичные катушки, установленные вдоль направления перемещения подвижной части с катушкой, которая при этом расположена в первоначальном состоянии по центру между неподвижными катушками неподвижной части. 7 ил.

Изобретение относится к области автоматизации в машиностроении и предназначено для контроля положения и идентификации изделий с учетом их вида материала и термического состояния в автоматизированных высокопроизводительных производствах по сборке изделий. Технический результат - расширение функциональных возможностей с повышением надежности работы адаптивного датчика и улучшение его эксплуатационных характеристик. Адаптивный датчик включает чувствительный элемент, образованный расположенными вдоль прямой линии индуктивным чувствительным элементом, емкостным чувствительным элементом, установленным внутри центрального сквозного отверстия индуктивного чувствительного элемента, и двумя инфракрасными фотоприемниками, логический элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй блоки индикации, первый и второй диоды, точка соединения выводов катодов которых и второго входа логического элемента ИЛИ-НЕ является первым выходом адаптивного датчика, счетный триггер, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно -вторым и третьим выходами адаптивного датчика. При перемещении в одном или другом противоположном направлении нагретых металлических или ненагретых металлических изделий относительно чувствительного элемента адаптивного датчика на его первом выходе отрабатываются потенциальные информационные сигналы напряжения с уровнем логической "1", несущие информацию о контроле положения нагретых металлических или ненагретых металлических изделий, на втором и третьем выходах соответственно двухразрядные двоичные цифровые коды 10 и 01 идентификации этих изделий. Визуальные сигналы контроля положения и идентификации этих изделий снимаются с соответствующих блоков индикации. Адаптивный датчик обеспечивает автоматический контроль изделий без механического контакта с ними и автоматическую адаптацию его к конкретному виду контролируемого изделия. 2 ил.

Использование: для уменьшения температурной погрешности датчиков физических величин: микроперемещений, давлений, ускорений, сил, моментов. Сущность способа заключается в том, что в случае применения его для индуктивных и емкостных датчиков требуется преобразование изменения индуктивности при постоянной емкости или изменение емкости при постоянной индуктивности с применением повышающего LDC-моста в изменение потенциалов его выходной диагонали. У пьезодатчиков и тензорезисторных мостовых датчиков на выходе уже образуются потенциалы, изменение которых под воздействием измеряемой величины происходит в противофазе, а под воздействием температуры - синфазно. Это обстоятельство и используется для термокоррекции без применения термометров. С этой целью, кроме усиления разности потенциалов инструментальным усилителем, вычисляется также сумма этих потенциалов, которая вычитается из выходного сигнала усилителя. Причем коэффициент передачи сумматора K∑ рассчитывается из условия: , где Kу - коэффициент инструментального усилителя, и - коэффициенты зависимости дифференциальных потенциалов моста от температуры. Технический результат: снижение трудозатрат для настройки термокоррекции чувствительных дифференциальных индуктивных или емкостных элементов и расширение температурного диапазона, в котором корректируются эти погрешности. 1 ил.

Изобретение относится к области метрологии и предназначено для контроля положения и идентификации изделий. Адаптивный датчик содержит чувствительный элемент, образованный индуктивной катушкой, емкостной металлической пластиной и двумя инфракрасными фотоприемниками, логический элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй блоки индикации, первый и второй диоды, точка соединения катодов которых и второго входа логического элемента ИЛИ-НЕ является первым выходом адаптивного датчика, счетный триггер, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно вторым и третьим выходами адаптивного датчика. При перемещении в одном или другом противоположном направлении ненагретых металлических или ненагретых неметаллических изделий относительно чувствительного элемента адаптивного датчика на его первом выходе отрабатываются потенциальные информационные сигналы напряжения с уровнем логической "1", несущие информацию о контроле положения ненагретых металлических и ненагретых неметаллических изделий, на втором и третьем выходах - соответственно двухразрядные двоичные цифровые коды 10 и 01 идентификации этих изделий. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 2 ил.

Изобретение относится к области автоматизации в машиностроении и предназначено для контроля положения и идентификации изделий с учетом их вида материала и термического состояния в автоматизированных высокопроизводительных производствах по сборке изделий, а также для решения общих задач автоматизации различных производственных процессов. Технический результат - расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик. Адаптивный датчик идентификации и контроля положения изделий содержит чувствительную поверхность, датчик контроля двух видов изделий, первую, вторую и третью выходные клеммы, логический элемент ИЛИ-НЕ, два логических элемента И, счетный триггер, первый и второй блоки индикации, генератор электрических колебаний с их соответствующими электрическими связями. При перемещении относительно чувствительной поверхности одного (например, нагретого металлического) или другого (например, ненагретого неметаллического) вида изделия на первой выходной клемме отрабатываются потенциальные сигналы контроля положения этих изделий с уровнями логической "1". При этом на втором и третьем выходах формируется двухразрядный двоичный цифровой код, значения 10 и 01 которого являются кодами идентификации соответственно одного или другого вида контролируемого изделия. Информационные сигналы об идентификации одного и другого видов контролируемых изделий в виде визуальных сигналов снимаются соответственно с первого и второго блоков индикации. Адаптивный датчик обеспечивает автоматический контроль одного или другого вида изделия без механического контакта с ними и автоматическую адаптацию его к конкретному виду контролируемого изделия. 11 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к измерительной технике. Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности измерения. Технический результат достигается тем, что в устройство для определения поступательного перемещения, содержащее источник излучения и приемник, введены измеритель амплитудно-частотных характеристик, элементы ввода и вывода электромагнитных колебаний, чувствительный элемент выполнен в виде открытого резонатора с вогнутой металлической пластиной и плоской металлической пластиной, снабженной металлической трубкой, причем выход источника излучения соединен с элементом ввода электромагнитных колебаний, элемент вывода электромагнитных колебаний через приемник подключен к измерителю амплитудно-частотных характеристик. 1 ил.

Изобретение предназначено для измерения размеров конструкций, в частности для определения протяженности и размеров здания или транспортного средства. Измерительное устройство 1 содержит два инерциальных измерительных блока 3 и 4, размещенных на расстоянии друг от друга, каждый из которых содержит по меньшей мере два акселерометра и по меньшей мере два гироскопа для восприятия вращений. Устройство снабжено средством для сопряжения с измеряемыми конструкциями. Указанное измерительное устройство и базовый пункт, обеспечивающий получение реперной точки для измерительного устройства, могут входить в состав измерительной установки. Изобретение позволяет повысить надежность результатов измерений. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к инвазивным медицинским устройствам. Медицинский зонд содержит вводимую трубку, имеющую продольную ось и дистальный конец, дистальный кончик, расположенный на дистальном конце вводимой трубки и сконфигурированный для введения в контакт с тканью тела, стык, который соединяет дистальный кончик с дистальным концом вводимой трубки, и датчик стыка, заключенный внутри зонда, для распознавания положения дистального кончика относительно дистального конца вводимой трубки, причем датчик стыка содержит первый и второй подузлы, которые расположены внутри зонда на противоположных соответствующих сторонах стыка, и каждый подузел содержит один или более магнитных измерительных преобразователей. Стык содержит упругий элемент, который сконфигурирован, чтобы деформироваться в ответ на давление, прикладываемое на дистальный кончик, когда он входит в соприкосновение с тканью, при этом упругий элемент содержит трубчатую деталь из эластичного материала, имеющую винтовой срез вдоль части длины детали. Устройство для исполнения медицинской процедуры включает зонд и процессор, который присоединен с возможностью подавать ток к одному из первого и второго подузлов, заставляя тем самым один из подузлов генерировать, по меньшей мере, одно магнитное поле, и для приема и обработки одного или более сигналов, выводимых другим из первого и второго подузлов относительно указанного, чтобы обнаруживать изменения в положении дистального кончика относительно дистального конца вводимой трубки. Устройство для обнаружения перемещения стыка в узле содержит первый и второй сенсорные подузлы, которые расположены внутри узла на противоположных соответствующих сторонах стыка, при этом каждый подузел содержит один или более магнитных измерительных преобразователей, и процессор, выполненный с возможностью обнаруживания посредством обработки одного или более сигналов осевое сжатие стыка и угловое отклонение стыка. Способ выполнения медицинской процедуры на ткани в теле пациента включает применение в теле зонда и продвижение его таким образом, чтобы дистальный кончик входил в соприкосновение и прикладывал давление на ткань, подачу тока к одному из первого и второго подузлов и прием и обработку одного или более сигналов, выводимых другим из первого и второго подузлов относительно указанного, по меньшей мере, одного магнитного поля так, чтобы обнаруживать изменение в положении дистального кончика. Использование изобретения позволяет повысить надежность и легкость манипулирования катетером в теле. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх