Устройство для контроля перемещения

Устройство для контроля перемещения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить разрешающую способность устройства для контроля перемещений и обеспечивает возможность контроля направления перемещений. Устройство содержит две магнитные головки, установленную с возможностью перемещения относительно них Линейку с магнитными метками в виде намагниченных полосок, подключенные к магнитным головкам формирователи и подключенный к выходам формирователей блок логической обработки сигналов. Магнитные головки смещены относительно одна другой вдоль оси контролируемых перемещений на величину, равную половине ширины намагниченных полосок. Блок логической обработки сигналов включает в себя реверсивный счетчик и логичес кие элементы И. В момент времени, когда намагниченная полоска линейки находится напротив зазоров магнитных головок, каждый из связанных с ними формирователей формирует импульс равный по длительности времени нахождения полоски в области зазора магнитной головки. Благодаря установке головок со смещением импульсы на выходе формирователей сдвинуты по фазе относительно один другого. В зависимости от направления перемещения линейки задний фронт импульса на выходе одного формирователя может отставать от переднего фронта импульса другого формирователя либо опережать его. Соответственно счетные импульсы, формируемые в блоке логической обработки дифференцирующими цепочками, поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика либо на его вычитающий вход,Содержимое счетчика однозначно определяет величину перемещения и его направление . Магнитные головки устройства работают в режиме магнитного усилителя и охвачены положительной обратной связью. Благодаря этому повьш1ается их чувствительность и может : быть увеличена плотность записи магнитных меток (полосок) на линейке. В результате достигается повьштение разрешающей способности устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л to to О5 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSUÄÄ1226019

А д11 4 С 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

*, г 1 « y г

-x; «

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3831094/25-28 (22) 30.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. Ф 15 (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А.Я. Пельше (72) А.А. Сталидзан. (53) 621.312.39:531.71(088.8) (56) Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования. M.: Машиностроение> 1965. с. 199. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к измери-! тельной технике и позволяет повысить разрешающую способность устройства для контроля перемещений и обеспечивает возможность контроля направления перемещений. Устройство содержит две магнитные головки, установленную с возможностью перемещения относительно них линейку с магнитными метками в виде намагниченных полосок, подключенные к магнитным головкам формирователи и подключенный к выходам формирователей блок логической обработки сигналов. Магнитные головки смещены относительно одна другой вдоль оси контролируемых перемещений на величину, равную половине ширины намагниченных полосок. Блок логической обработки сигналов включает в себя реверсивный счетчик и логичес кие элементы И. В момент времени, когда намагниченная полоска линейки находится напротив зазоров магнитных головок, каждый из связанных с ними формирователей формирует импульс, равный по длительности времени нахождения полоски в области зазора магнитной головки. Благодаря установке головок со смещением импульсы на выходе формирователей сдвинуты по фазе относительно один другого. В зависимости от направления перемещения линейки задний фронт импульса на выходе одного формирователя может отставать от переднего фронта импульса другого формирователя либо опережать его. Соответственно счетные импульсы, формируемые в блоке логической обработки дифференцирующими цепочками, поступают на.суммирующий вход реверсивного счетчика либо на его вычитающий вход,Содержимое счетчика однозначно определяет величину перемещения и его направление. Магнитные головки устройства работают в режиме магнитного усилителя и охвачены положительной обратной связью. Благодаря этому повышается их чувствительность и может быть увеличена плотность записи магнитных меток (полосок) на линейке.

В результате достигается повышение разрешающей способности устройства.

2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1226019

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля знакопеременных линейных перемещений кинематических звеньев промышленных роботов и широком диапазоне скоростей.

Цель изобретения — обеспечение возможности контроля направления перемещений и повышение разрешающей

10 способности, путем повышения чувствительности магнитных головок.

На фиг. 1 показано размещение магнитных головок устройства; на фиг.2 их выполнение головок, на фиг. 3— электрическая схема устройства.

Устройство для контроля перемещений содержит линейку 1 с нанесенными на ней магнитными метками в виде поперечно. намагниченных полосок 2и две . магнитные головки 3, смещенные относительно одна другой вдоль направления контролируемых перемещений на величину, равную половине ширины намагниченных полосок 2.

Магнитные головки 3 (фиг. 2) выпол

25 нены в виде разветвленного в верхней части О-образного магнитопровода 4.

В.нижней части магнитопровода 4 со стороны линейки 1 выполнен радиальный воздушный зазор. На каждой из ветвей магнитопровода 4 размещены секции рабочей обмотки 5, включенные о между собой последовательно-согласно.

На нижней части магнитопровода 4 размещена обмотка 6 подмагничивания, ох- 35 ватывающая обе. его ветви. К одному из выводов рабочих обмоток 5 каждой магнитной головки 3 подключен своими вторичными обмотками трансформатор 7 питания (фиг. 3). Между свободными 40 выводами рабочих обмоток 5 и вторичных обмоток трансформатора 7 включе-. ны диодные мосты 8. К выходным диагоналям каждого диодного моста 8 подключены последовательно соединенные 45 между собой обмотка 6 подмагничивания и фильтр, выполненные в виде параллельно соединенных между собой резистора 9 и конденсатора 10. К выходам каждого фильтра подключены вхо- 50 дящие в формирователи 11 и соединенные каскадно усилитель 12 и пороговый элемент 13. К выходам пороговых эле- . ментов 13 подключен двухвходовый блок

14 логической обработки сигналов.Он выполнен в виде инвертора 15, двух двухвходовых логических элементов И

16 и 17, подключенного к их выходам реверсивного счетчика 18 и двух диф. ферен| ирующик RC-цепочек 19 и 20.

Первая RC-цепочка включена между выходом инвертора 15 и одним из блоков логического элемента 16, а вторая

RC-цепочка 20 — между входом инвертора 15 и одним нз входов логического элемента И 17. Вторые входы логических элементов И 16 и 17 соединены между собой и образуют первый вход

1 блока 14 логической обработки сигналов. Его вторым входом является вход инвертора 15.

Устройство для контроля перемещений работает следующим образом.

При перемещении линейки i ее полоски 2.оказываются в области зазора магнитных головок 3. Создаваемый полосками 2 постоянный магнитный поток вызывает намагничивание магнитопровода 4, что приводит к уменьшению эффективной магнитной проницаемости материала магнитопровода, и, следовательно, — к уменьшению индуктивности рабочей обмотки 5. Постоянный ток в выходной диагонали диодного моста 8 при этом возрастает.

Протекая по обмотке 6 подмагничивания:, этот ток вызывает дополнительное подмагничивание магнитопровода 4, что приводит к лавинообразному возрастанию тока выходной диагонали моста 8 (положительная обратная связь) и к появлению на выходе формирователей 11 импульсов напряжения с нормированными амплитудой и крутизной фронта.

Длительность импульсов равна времени, в течение которого намагниченная полоска 2 находится против зазора магнитной головки 3. Вследствие того, что магнитные головки 3 смещены относительно одна другой в направлении Х контролируемого перемещения, импульсы на выходе формирователей 11 также сдвинуты между собой по фазе, причем знак угла сдвига фаз зависит от направления перемещения линейки

1. Импульсы с выхода формирователей

11 поступают на входы блока 14 логической обработки сигналов.

В том случае, если задний фронт импульса на его первом входе (вход инвертора 15) опережает передний фронт импульса на его втором входе (соединенных входах логических элементов 16 и 17), кратковременный импульс, формируемый RC-цепочкой

1226

19, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18 через логический элемент 16. В том случае, когда задний фронт импульса на первом входе блока 14 обработки сигналов отстает от переднего фронта импульса на его втором входе (это соответствует перемещению линейки 1 в противоположном направлении), импульсы, формируемые RC-цепочкой 19, 1р не поступают на суммирующий вход м .реверсивного счетчика. При этом на вычитающий вход счетчика 18 поступают через логический элемент 17 импульсы, формируемые дифференцирующей 15

RC-цепочкой 20. Приращение содержимого счетчика 18 на единицу соответствует перемещению линейки 1 на величину, равную шагу с размещения меток на линейке 1. Полное содержимое реверсивного счетчика 18 характеризует интегральную величину знако переменных перемещений линейки 1.

Благодаря наличию положительной обратной связи в магнитных головках обеспечивается их высокая чувствительность к магнитному потоку намагниченных полосок линейки, что создает возможность размещения полосоК с малым шагом, т.е. повышает разрешающую способность устройства. формула изобретения

1. Устройство для контроля перемещения, содержащее первую магнитную

35 головку, выполненную в виде разветвленного магнитопровода с размещенными на его ветвях двумя последовательно-согласно включенными секциями рабочей обмотки и охватывающей одновре40 менно обе ветви магнитопровода обмоткой подмагничивания, установленную

0.19 4 с возможностью перемещения относительно магнитной головки линейку с метками в виде поперечно намагниченных полосок, подключенный к магнитной головке формирователь и соединенный с его выходом блок логической обработки сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности контроля направления перемещений и повышения разрешающей способности, оно снабжено второй магнитной головкой с подключенным к ней формирователем, выполненными аналогично первой головке с формирователем,магнитные головки смещены относительно одна другой в направлении контролируемого перемещения на величину,равную половине ширины намагниченных полосок, а блок логической обработки сигналов выполнен с вторым входом, соединенным с выходом второго формирователя.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формирователь выполнен в виде каскадно соединенных диодного моста, усилителя и порогового элемента, а обмотка подмагничивания магнитной головки включена между выходом диодного моста и входом усилителя.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок логической обработки выполнен в:виде инвертора, двух двухвходовых логических элементов И, подключенного к их выходам реверсивного счетчика и двух дифференцирующих RC-цепочек, одна из которых включена между выходом одного из логических элементов И, другая« между входом инвертора и входом второго логического элемента И, а вторые входы логических элементов И соединены между собой.

Фиг.7 фиг. 2

1226019

Составитель И. Кислицин

Техред В. Кадар Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Тупица Заказ 2109/27 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1,13035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4