Преобразователь линейного перемещения в электрический сигнал

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< )972216 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.05.81 (21) 3295056/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (5I) М. Кл.з б 01 D 5/20

G 08 С 9/04 (23) Приоритет—

Гоеударотеенный комитет

СССР

Опубликовано 07.11.82. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 17.11.82 (53) УДК 681.325 (088.8) h0 делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Я. Горячев, В. В. Марченко, С. П. Пискарев и А.. П. Чепасов

Пензенский политехнический институт

1 (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЛНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ

В ЭЛЕКТРИЧЕСКИИ СИГНАЛ

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений, а именно к преобразователям перемещений в электрический сигнал.

Известен преобразователь перемещений в электрический сигнал, содержащий носитель кодовой информации, выполненный в виде рядовой бифилярной обмотки и устройство съема кодовой информации(11.

Недостатками таких преобразователей являются низкая надежность и малая разрешающая способность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь линейнрго перемещения в электрический сигнал, содержащий основную измерительную линейку с обмоткой, выполненной в виде меандра из распределенных в рабочей плоскости по размеру шага отрезков проводника и индуктивио и геометрически связанный с измерительной линейкой через воздушный рабочий зазор, считывающий элемент из первой и второй сииусио-косинусных обмоток, причем обмотки выполнены из ленточных проводников, жестко прикрепленных изолирующим материалом, синуснокосинусные обмотки сдвинуты между собой на половину шага и расположены каждая против соответствующей рабочей поверхности измерительной обмотки (2) .

Недостатками известного преобразователя являются низкая точность и малый уровень выходного сигнала, причем повышение точности невозможно при существующей базе, а малый уровень сигнала приводит к частым сбоям в работе преобразователя.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя линейного перемещения.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь линейного перемещения в электрический сигнал, содержащий основную измерительную линейку с обмоткой, выполненной в виде меандра с шагом равным

4О, и считывающий элемент, введена дополнительная измерительная линейка с обмоткой, выполненной в виде меандра с шагом

d = d +hd, расположенная параллельно основной измерительной линейке, между основной и дополнительной измерительными линейками расположен считывающий элемент, выполненный в виде рамок с обмотками, дли972216

Формула изобретения

+3 Н 0

Н О+ Н

ВНИИПИ Заказ 7877/26 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП;;Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 на которых равна шагу меандра обмотки основной измерительной линейки.

На чертеже схематично изображен преобразователь.

Преобразователь линейного перемещения в электрический сигнал содержит основную измерительную линейку 1 с обмоткой в виде меандра, дополнительную измерительную линейку 2, считывающий элемент, выполненный в виде рамок 3 с измерительными обмотками.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом.

При подаче переменного напряжения на обмотки линеек 1 и 2 в сторонах обмоток рамок 3 считывающего элемента наводится

ЭДС величина и фаза которых определяется положением их относительно токопроводящих частей меандров обмоток линеек I и 2. В том случае, если рамка расположена на оси токопроводящих частей меандров основной и дополнительной линеек 1 и 2, имеющих одинаковое направление токов, то суммарная ЭДС в обмотке рамки равна нулю (рамка А). В случае же разного напряления токов величина суммарной ЭДС в обмотке максимальна (рамка В).

В рамках, расположенных между рамками А и В, ЭДС изменяется по линейному зак ну. си всех промежуточных рамок совпадают с осями токоведущих частей меандра обмотки линейки I.

Линейность изменения ЭДС в зависимости от положения измерительных рамок по оси всей системы достигается применением дополнительной измерительной линейки 2, шаг меандра обмотки которой равен

= да+Я (где d — шаг меандра обмотки основной линейки 1). Рри этом Ьд в целое число раз меньше d,.

Расстояние между двумя рамками, имеющими максимальное значение ЭДС определяется отношением d / а d. при перемещении линейки 2 влево положение рамки с максимальным значением

ЭДС смещается также влево, при этом ЭДС в рамке В уменьшается по величине, а в рамке С увеличивается.При дальнейшем переме= щении линейки 2 на расстояние (до — d)/2 в рамке А будет максимальное значение ЭДС а в рамке  — равное нулю. Таким образом, при перемещении линейки 2 на (до — d)/2, максимальное значение ЭДС перемещается в рамку А. Уменьшая величину ь d, можно значительно увеличить точность преобразователя путем усиления перемещения, так как происходит явление наложения двух элект о ромагнитных полей и получается электромагнитный растр.

При перемещении линейки 2 вправо процесс происходит аналогично.

Таким образом, снимая информацию со

15 всех рамок, получают ийформацию о положении линейки 2 относительно линейки 1 с точностью М. Выбирая Лд порядка 10—

15 мкм, можно создать преобразователь с высокой точностью при всех остальных равных условиях.

Преобразователь линейного перемещения

25 в электрический сигнал, содержащий основную измерительную линейку с обмоткой, выполненной в виде меандра с шагом равным

d,, и считывающий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя в него введена дополнительная

3о измерительная линейка с обмоткой, выполненной в виде меандра с шагом д = do+Ì, расположенная параллельно основной измерительной линейке, между основной и дополнительной измерительными линейками расположен считывающий элемент, выполЗ5 ненный в виде рамок с обмотками, длина которых равна шагу меандра обмотки основной измерительной линейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 439700, кл. G 08 С 9/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 402897, кл. G 08 С 9/00, 1970 (прототип).