Датчик перемещений

Датчик перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повышение точности и расширение диапазона измерения линейных перемещений в датчике , содержащем установленные соосно резистивные преобразователи углового перемещения в электрический сигнал , выполненные в виде потенциометров 1 и 2 грубого и точного отсчета. Оси этих потенциометров связаны через фрикционную муфту 4, содержащую флаге нец 6, закрепленный на оси потенциометра 1 грубого отсчета, и упругую пластину 7, закрепленную на оси потенциометра 2 точного отсчета. На корпусе 3 датчика закреплены неподвижный упор и подвижная плоская пружина с упором на ее свободном конце, выполняющая функции пластинчатого якоря электромагнита. Связь потенциометров 1 и 2 с объектом контроля осуществляется с помощью хщлиндрической зубчатой передачи, содержащей зубчатую рейку 9 и зубчатую шестерню В, установленную на оси потенциометра 1. Взаимодействие подвижного упора с пластиной 7 препятствует ее повороту , благодаря чему предотвращается работа потенциометра 2 точного отсчета , и измерение перемещения произврг дится только с помощью потенциометра 1 грубого отсчета. При подключении электромагнита к источнику питания подвижный упор освобождает пластину 7, благодаря чему регистрация перемещений производится одновремен :но обоими, потенциометрами. 1 з.л. ф-лы, 6 ил. ш (Л I со |( фи«/

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4118616/25-28 (22) 11.06.86 (46) 15 ° 02.88. Бюл. Â 6 (71) Специальное конструКторское бюро испытательных машин Производственного объединения "Точмашприбор" (72) М.В.Рогожкин, М.А.Герасименко, P.À. Калайджян, и В.И.Мальков (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

177764, кл . G 01 В 7/00, 1964.

Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования, М.: Машиностроение, 1965, с. 25. (54) ДАТЧИК ПЕРЕМ!".ЩЕНИИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повьппение точности и расширение диапазона измерения линейных перемещений в датчике, содержащем установленные соосно резистивные преобразователи углового перемещения в электрический сигнал, выполненные в виде жотенциометров 1 и 2 грубого и точного отсчета.

Оси этих потенциометров связаны через фрикционную муфту 4, содержащую флаÄÄSUÄÄ 1374037 А1 нец 6, закрепленный на оси потенциометра 1 грубого отсчета, и упругую пластину 7, закрепленную на оси потенцнометра 2 точного отсчета. На кор. пусе 3 датчика закреплены неподвижный упор и подвижная плоская пружина с упором на ее свободном конце, выполняющая функции пластинчатого якоря электромагнита. Связь потенциометров 1 и 2 с объектом контроля осуществляется с помощью цилиндрической зубчатой передачи, содержащей зубчатую рейку 9 и зубчатую шестерню 8, установленную на оси потенциометра l.

Взаимодействие подвижного упора с пластиной 7 препятствует ее повороту, благодаря чему предотвращается работа потенциометра 2 точного отсчета, и измерение перемещения произво; дится только с помощью отенциометра

"1 грубого отсчета. При подключении электромагнита к источнику питания подвижный упор освобождает пластину 7, благодаря чему регистрация перемещений производится одновремен но обоими потенциометрамИ. 1 s.n. ф-лы, 6 ил

1374037

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения линвйных перемещений, например, захвата испытательной машины.

Цель изобретения — повьппение точности и расширение диапазона измерения при контроле линейных перемещений путем обеспечения возможности подключе- 1О ния потенциометра точного отсчета на требуемом участке контролируемого диапазона.

На фиг.1 изображен датчик, разрез; на фиг.2 — управляющий элемент потен- !"циометра точного отсчета; на фиг.3пластинчатый якорь электромагнита, вид сверху; на фиг.4 показано взаимодействие упругой пластины с пластинчатым якорем электромагнита в конце 20 обратного хода датчика; на фиг.5— взаимное расположение упругой пластины и пластинчатого якоря при зафиксированном начальном положении потенциометра точного отсчета; на фиг.6то же, в момент начала рабочего хода потенциометра точного отсчета.

Датчик перемещений содержит потенциометр 1 грубого отсчета и потенциометр 2 точного отсчета, которые ус- 30 тановлены соосно в корпусе 3.

Валы потенциометров 1 и 2 соединены между собой через фрикционную муфту 4, выполненную в виде закрепленного на валу потенциометра 1 с по- 35 мощью валика 5 фланца 6 и ведомой полумуфты, представляющей собой закрепленную на валу потенциометра 2 упругую пластину 7, На валике 5 закреплена шестерня 8 40 с зубчатой рейкой 9, предназначенной для связи датчика с объектом контроля (не показан). На упругой пластине 7 выполнен выступ 10 для взаимодействия с ограничителем хода потен- 45 циометра 2 точного отсчета, содержащего неподвижный упор 11.

В качестве потенциометра 1 грубого отсчета используется потенциометр (например, типа ППМЛ) с рабочим углом 50 поворота 7200, а в качестве потенциометра 2 точного отсчета — потенциоо метр с рабочим углом поворота 330 (например, типа ПЛП).

Упругость пластины 7 позволяет обеспечить необходимое усилие сцепления в фрикционной муфте в пределах угла поворота потенциометра точного отсчета и возможность проскальзывания в пределах угла поворота потенциометра грубого отсчета.

Консольно закрепленная на корпусе

3 (на кронштейне электромагнита 14) плоская пружина 12 с упором 13 на свободном конце выполняет функции пластинчатого якоря электромагнита 14 и предназначена для удержания вала потенциометра точного отсчета в начальном положении при установочных перемещениях измеряемого объекта,которые не требуется измерять точно, а электромагнит 14 и пружина 12 с упором 13 выполняют функции управляющего элемента фрикционной муфты и обеспечивают отвод упора 13 перед измерением малых величин перемещения с помощью потенциометра 2 точного отсчета.

Для увеличения силы притяжения электромагнитом его пластинчатого якоря на пружине 12 имеется накладка

15 из магнитомягкого материала. Конец пружины 12 со стороны упора 13 уширен (фиг.3) для обеспечения такого взаимодействия ее с выступом 10 пластины 7, при котором выступ 10 имеет возможность отжимать пружину 12 лишь при обратном ходе датчика к начальному угловому положению потенциометра 2 точного отсчета, не. соприкасаясь с ней в других ее угловых положениях.

Соприкасающиеся поверхности фланца

6 и пластины 7 должны быть достаточно гладкими во избежание преждевременного износа. Из этих же соображений указанные поверхности целесообразно смазывать.

Потенциометры 1 и 2 закрыты. кожухами 16 и 17. Для измерения перемещений корпус 3 датчика соединяют с неподвижной базой, а зубчатую рейку

9 — с подвижной частью объекта измерения. Потенциометры 1 и 2 включают в соответствующую измерительную схему (не показана).

Датчик работает следующим образом.

Линейное перемещение связанной с объектом контроля рейки 9 относительно корпуса 3 через шестерню 8 валика

5 приводит к пропорциональному угловому перемещению вала потенциометра

1 °

Через фрикционную муфту 4 это угло. вое перемещение передается на вал потенциометра 2, с помощью которого измеряются малые величины перемеще1374037

ВидА

ФигЗ ний. Если вал потенциометра 2 удерживается упором 13 в начальном положении (фиг.5), происходит проскальзывание фрикционной муфты 4, измерение производится только потенциометром

1 грубого отсчета. Для точного измерения малых величин перемещений в катушку электромагнита 14 подают ток, пружина 12 притягивается к электро- 10 магниту 14 (фиг.б), ее упор 13 освобождает выступ 10 пластины 7 и вал потенциометра 2 получает возможность вращаться (на фиг.б — по часовой стрелке) вместе с валом потенциомет- 15 ра 1 в пределах величины рабочего уг4 ла поворота (330 ). Если измеряемое перемещение превышает эту величину, выступ 10 пластины 7 упирается в неподвижный упор 11 и вращение вала 20 потенциометра 2 прекращается. Таким образом, измерение перемещения производится потенциометром 1 независимо от положения потенцнометра 2.

По завершении цикла измерения ка- 25 тушку электромагнита 14 обесточивают, при этом пружина 12 возвращается в положение, показанное на фиг.2.

При возврате объекта измерения к 3р исходному положению вал потенциометра 2 через муфту 4 вращается в обратную сторону (на фиг.4 — против часовой стрелки) и возвращается в начальное положение. При подходе к этому положению выступ 10 пластины 7 отжимает (фиг.4) конец пружины 12, изгибая ее, и при дальнейшем движении соскальзывает с нее. Пружина 12 распрямляется (фиг.5) и пластина 7 своим 40 выступом 10 оказывается зафиксирован-. ной между упорами 11 и 13. Это положение пластины 7 соответствует исходному положению потенциометра 2.

Таким образом, при использовании угловых резистивных преобразователей перемещений обеспечивается измерение линейных перемещений с повьппенной точностью и в широком диапазоне (О400 мм), что достигается применением обоих потенциометров (грубого и точного отсчетов) одновременно. формула изобретения

1. Датчик перемещений, содержащий корпус и соосно закрепленные на нем потенциометры грубого и точного отсчета, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности и расширения диапазона измерения при контроле линейных перемещений, он снабжен зубчатой цилиндрической передачей, зубчатая рейка которой предназначена для связи с объектом контроля, а зубчатое колесо закреплено на оси потенциометра грубого отсчета, и фрикционной муфтой с управляющим элементом, связывающей оси потенциометров, а потенциометр грубого отсчета выполнен многооборотным.

2. Датчик по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что фрикционная муфта выполнена в виде фланца, закреп.ленного на оси потенциометра грубого отсчета, и упругой пластины с выступом, закрепленной на оси потенциометра точного отсчета, а управляющий элемент выполнен в виде электромагни» та и подпружиненного пластинчатогоякоря с упором на свободном конце, предназначенным для взаимодействия с вы» ступом пластины фрикционной муфты.

1374037

Al26

Составитель Л. Гуськов

Редактор А.Маковская Техред М.Ходанич Корректор H..Муска

Заказ 562/36 Тираж 680 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открцтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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