Дискретный преобразователь угла
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<н765647
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 271277 (21) 2561268/25-28 с присоединением заявки 40 (23) Приоритет
Опубликовано 230980. Бюллетень 49 35
Дата опубликования описания 230980 (51)М. Кл.
G 01 В 7/30
G 08 С 9/04
Государстненный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 621. 317. 39:
:531.717 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г. К. Родин и В. Ф.Кузнецов (71) Заявитель (54) ДИСКРЕТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА
Изобретение относится к системам автоматического контроля и измерения и может быть использовано, н частности, для дискретного преобразования угла поворота в единичный импульсный код.
Известны датчики для дискретного измерения угла поворота, содержащие корпус, электроконтактные элементы, размещенные по окружности, и вал, взаимодействующий с помощью постоянного магнита с электроконтактными элементами (1).
Однако разброс параметров электроконтактных элементов, а именно их времени срабатывания и отпускания, ведет к разбросу в амплитуде импульсов и временных интервалов между ними, что влияет на точность преобразователя. 2О
Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению является дискретный преобразователь угас ла, содержащий корпус, электроконтакт-> ные элементы, размещенные равномерно по ок руж ности, установленный на корпусе толкатель с площадкой, взаимодействующей с электроконтак тными элементами, кулачок и веду ций вал (2), 30
Основными недостатками известного преобразователя являются влияние на точность измерения погрешностей углового расположения толкателей в корпусе, которые неизбежны при из готонлении и сборке деталей, а также отсутствие нозможности получения узких электрических импульсов с выхода преобразователя без пропорционального увеличения радиуса кулачка, что снижает его разрешающую способность, Последнее вызвано тем, что работоспособность кинематической пары кулачок-толкатель ограничена некоторой минимальной допустимой длиной дуги рабочей поверхности кулачка, следовательно, для получения коротких импульсов, необ дить х для уменьшения шага дискретног преобразователя,надо увеличивать радиус кулачка,а заодно и габариты преобразователя н целом, Целью изобретения является повышение разоешающей способности преобра. зователя, Это достигается тем, что преобразователь снабжен ведомым валом и зубча той передачей, связывающей ведущий
H недомый вал, концентрично располо765647 женный с ведущим, корпус закреплен на ведущем валу, кулачок — на ведомом, а размер площадки толкателя по дуге окружности, проходящей через точки взаимодействия площадки и электроконтактных элементов, соответствует . центральному углу, определяемому соотг„>(".z5), И) где + — угловая дискретность отсчета преобразователя; к — фазовый угол верхнего выстоя кулачка;
Ь вЂ” допуск на угловое расположение электроконтактных элементов; — передаточное число зубчатой передачи, равное зьд . » где n=l, 2, 3,...
В последнем соотношении для передаточного числа знак плюс соответст- 2О вует вращению валов в одну сторону, знак минус — вращению валов навстречу один другому, На фиг. l изображен преобразователь, разрез; на фиг.2 — вид сверхУ на элек-25 троконтак тные элементы.
Преобразователь содержит ведущий вал 1, на котором укреплен корпус 2 с толкателем 3 ° Толкатель снабжен площадкой 4, которая обращена к электроконтактным элементам 5, равномерно размещенным по окружности через угол1 . На ведомом валу б установлен кулачок 7. Ведущий и ведомый валы связаны зубчатой передачей 8.
Преобразователь работает следующим образом.
При повороте ведущего вала 1, например, по часовой стрелке, из положения I на угол a((см.фиг. 2) ве- 40 домый нал б посредством повышающей зубчатой передачи 8 поворачивается в том же направлении на угол 360 +,(.
При этом передаточное число зубчатой и Равно 360- d З6О
+1 (3)
При подходе выступа кулачка 7 н толкателя 3 к положению П кулачок перемещает толкатель в осевом напранлении и площадка.4 ноздействует на электроконтактный элемент 5, который находится в положении П. В электри- ческой цепи элемента возникает импульс, длящийся до момента схода тол" кателя с рабочей поверхности кулачка, Таким образом, при повороте вала с кулачком на угол 360 + »(срабатывает элемент 5 в положении 1Г, при по-: вороте на угол 720 +I в положении»»» и т. д.
Покажем справедливость соотнсше- бО ния (1), для чего определим величину площадки »,, при которой исключается влияние на точность преобразователя угловой погрешности установки злектроконтактных элементов.
При фиксирон анном размере фазового угла верхнего ныстоя кулачка (. „ минимально необходимый размер площадки толкателя „, обеспечивающий нормальную работу идеального датчика (при номинальном угловом расположении злек трок он так тных элемен тон ), должен быть равен
Ч „= — . Р к
В реальном преобразователе н величину7ясоотношения (4) для исключения погрешности от углового расположения электроконтактных элементов необходимо ввести допуск на угловое расположение электроконтак тных эле- ментов + $, н который входят допуски на изготовление деталей преобра-, зователя, влияющие на точность углового расположения электроконтактных элементов, погрешности сборки преобразователя, установки начала его отсчета, При этом очевидно также, что величина <», не может быть больше дискретности отсчета (, т.е. У», "- Х (+ 2 d ) . () Реализ ация данного преобраз он а тел я позволяет получить короткие импульсы без унеличения радиуса кулачка. Если н известном устройстве для кинематическои пары кулачок-толка- . тель минимальная величина угловой длительности импульса определится как .<80 (6) (t где 1 „,„ — минимальное значение дуги выс тупа к улачк а, при к оторой обеспечивается замыкание электроконтактных элемен тон, r „радиус кулачка, то для случая предложенной конструкции (тиба: > L т.е. использование изобретения позволяет повысить точность преобразонания за счет устранения влияния погрешности углового расположения толкателей в корпусе и обеспечить возможность получения узких импульсон без увеличения радиуса кулачка, а следовательно, повысить раз решающую способность преобразователя. формула изобретения Дискретный преобразонатель угла, содержащий корпус, элек троконтактные элементы, размещенные равномерно по окружности, установленный на корпусе толкатель с площадкой, взаимодействующей с электроконтактными элементами, кулачок и ведущий нал, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, он снабжен ведомым валом и зубчатой передачей, связывающей ведущий и ведомый /6564 7 где n-=l, 2 3 (; Ис точи ик и информации, принятые во внимание при экспертизе 1 ° Авторское свидетельство СССР Р 373516, кл. G 01 В 7/30, 1971. 2. Рихтер O. и др. Детали точных приборов, M., Машгиз, 1963, с.467 (прототип), Составитель A. Елагин Редактор Е.Полионов а Техред Э. фечо Корректор М. Демчик Заказ 6492/38 ðàõ< 801 Подписное ВНИИ1!И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.ужгородг Ул ° Проектн ая 4 вал, концентрично расположенный с ведущим, корпус закреплен на ведущем валу, кулачок — на ведомом, а размер площадк и толка тел я по дуге ок руж н ости, проходящей через точки в заимодей-, ствия площадки и электроконтактных элементов, соответствует центральному углу, определяемому соотношением М J,>т„ь(„" +p3), где 1 — угловая дискретность отсчета 1О преобразователя; — фазовый угол верхнего выстоя кулачк а; б — допуск на угловое расположение электроконтактных элементов 1 — передаточное число зубчатой передачи, равное .
