Способ формирования сигналов индуктосина и устройство для его осуществления

Способ формирования сигналов индуктосина и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетсннн

Соцнвлнстнчесинн

Респубпнн

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 765746 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.04.77 (21) 2480119/18-21 с присоединением заявки № (23) П риоритет

3 (51)М. Кл.

601 R 2500

Гкударственный номнтет

С С С Р ао делам нзобратаннй н открытей

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23.09 80 (53) УДК 621.317..77 (088.8) Ф. И. Коган, Е. А. Кузнецов, Я. Г. Гольдин и М. Ф. Алферова (72) Авторы изобретения

Особое конструкторское бюро станкостроения (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ

ИНДУКТОСИНА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для реализации в преобразователях входных и выходных напряжений измерительного преобразователя типа индуктосин.

Известен способ входных и выходных сигналов измерительного преобразователя типа индук. тосин и устройства для его реализации, Способ заключается в том, что формируют две последовательности периодического, строго синусоидального напряжения, одинаковые по частоте и амплитуде. Сдвигают одну из последо- вательностей по фазе относительно друтой на

1/4 периода. Затем по линиям передачи направляют эти синусоидальные сигналы на входные обмотки индуктосина. Вследствие потерь в линии и входных обмотках индуктосина искажа15 ется форма входных сигналов, частота входных сигналов сравнительно низка и не выходит за пределы 500 Гц — 10 кГц. На выходе получают фазопеременный синусоидальный сигнал, из?О менение фазы которого является эквивалентом величины перемещения.

Искажения формы сигналов на входе и выходе индуктосина частично компенсируют тем, 2 что в каждом конкретном случае путем npn(i и ошибок находят оптимальный вариант уклалки кабелей и точки заземления нх экранов.

Применяют витые пары, укорачивают кабели до того, что их длина не превышает 0,5 м. Это обстоятельство вынуждает устанавливать непосредственно на станке источник входных сигналов и усилитель выходных сигналов.

Недостатком этого способа является малая величина (0,2 — 2,0 мв) выходного сигнала и искажение формы сигнала. В результате, к устройствам, регистрирующим изменение фазы выходного сигнала, линейно зависящее от величины перемещения органа станка, предъявляются жест кие требования. Эти устройства вынужденно раз. мещаются на станке вблизи индуктосина. Они сложны, громоздки и дороги.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ формирования сигналов индуктосина, заключающийся в том, что в источнике входных сигналов формируют переменное синусоидальное напряжение, которое через раздельные регулирующие цепи полают на обе обмотки головки индуктосина. Регу3 7657 лируют напряжения в обеих цепях одновременно. Изменения напряжения в этих цепях связаны синусно-косинусной зависимостью. В результате такой регулировки величины входных си. нусоидальных напряжений добиваются на вы-;.

5 ходе индуктосииа нулевого значения сигнала.

Недостатком этого способа является малый, не более 0,005, коэффициент передачи напряже. ния от входа к выходу индуктосина, обусловленный потерями в линиях передачи, входных регулируемых цепях, входных и выходных об,мотках индуктосина и малая величина выходного напряжения, что вызывает повышенные требования к чувствительности нуль-органа, с помощью которого фиксируют выходнои сигнал, требует дорогостоящей, сложной защиты от помех и предварительного восстановления строго синусоидальной формы выходного сигнала.

Устройство, реализующее данный способ, содержит управляемый генератор частоты входных 20 сигналов индуктосина, входные и выходные ли нии передачи сигналов.

Недостатком этого устройства является малый уровень входных и выходных сигналов индуктосина, обусловленный тем, что пределы изменения частоты входных сигналов индуктосина недостаточны для подстройки этой частоты в резонанс с собственной частотой контуров, образованных распределенными емкостями и индуктивностями входных цепей индуктосина, а также невозможностью регулировки собственной частоты контуров, образованных распределенными индуктивностями и емкостями выходных цепей индуктосииа.

11елью изобретения является увеличение уровня входных и выходных сигналов индуктосина путем исключения реактивных потерь.

Это достигается тем, что генерируют входные сигналы, компенсируют искажение формы входных 4, сигналов в линии передачи от генератора ко входу индуктосииа, получают выходные сигналы и компенсируют искажение формы выходных сигналов в леонии передачи от выхода индуктосина до входа измерительной системы, предварительно определяют собственную частоту контура, образованного распределенными индуктивностью и емкостью входной обмотки индуктосина, линии передачи и приведенной индуктив- . ностью выходного трансформатора источника.

50 входных сигналов, затем настраивают частоту входных сигналов в резонанс с собственной частотой упомянутого контура, затем определяют собственную частоту выходного контура, образованного распределенными индуктивностью

55 и емкостью выходной обмотки индуктосина и линии передачи от этой обмотки до активного входа измерительной системы, затем настраивают собственную частоту этого контура

46 4 в резонанс с частотой выходных сигналов ин-. дуктосина.

Зля реализации этого способа в устройство, содержашее генератор с элементом регулирования частоты генерируемых входных сигналов индуктосина, линию передачи этих сигналов от выходной обмотки трансформатора генератора ко .входу индуктосина и линии передачи от выхода индуктосина к активным входам измерительной системы попарно введены подстроечные конденсаторы, один из которых шунти рует линию со стороны индуктосина, а другой шунтирует линию со стороны активного входа измерительной системы, На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит генератор, состоящий иэ мощного триода 1, первичных обмоток 2, 3 трансформатора 4, включенных в коллекторную цепь триода 1 подстроечного конденсатора 5 шунтирующего обмотки 2, 3, резистора 6 для подачи начального отпираюшего смещения на базу триода 1, конденсатора 7 в базовой цепи триода 1 для создания условий генерации близких к тем, в которых работает автоколебательный блокинг-генератор, линию передачи 8 от выходной обмотки 9 трансформатора 4 ко входу индуктосина, состоящего из входной обмотки 10 шкалы индуктосина 11, выходных обмоток 12, 13 головки индуктосина 14, подстроечных конденсаторов 15, 16, соединенных с выходными обмотками 12, 13 головки индуктосина 14, линию передачи 17 от выхода индуктосина к активным входам измерительной системы 18, параллельно входам которой подсоединены подстроечные конденсаторы 19, 20.

Устройство работает следующим образом.

При помощи подстроечного конденсатора 5 и выбором величины емкости конденсатора 7 настраивают источник входных сигналов в резонанс с собственной частотой контура, образованного из индуктивности трансформатора 4 и распределенных индуктивностей и емкостей шка лы индуктосина и линии передачи 8. Величину индуктивности трансформатора 4, приведенную к выходной обмотке 9, выбирают в зависимости от распределенной индуктивности шКалы индуктосина 11 и линии передачи 8.

В первом приближении приведенная к выходной обмотке 9 индуктивность трансформатора 4 должна быть равна сумме распределенных индуктивностей линии передачи и индуктосина. Тем самым учитывают распределенные реактивности иидуктосина и линии передачи. Через первичную обмотку 2 трансформатора 4 в цепь возбуждения генератора ответвляется часть напряжения контура. Поскольку обратная связь глубокая, то частота генерации определяется главным образом собственной частотой контура, Следователь5 765746 но, за стабильностью частоты контура непрерывно следят и подстраивают генератор в резонанс с ней. Так как при резонансе потери в контуре определяются только его активным сопротивлением, то в результате резко повышается уровень напряжения входных сигналов на входе индуктосина.

Получив сигналы на выходных обмотках головки индуктосина 14 подстраивают в резонанс с их частотой частоту собственных коле- 1р баний контуров, образованных распределенными индуктивностью и емкостью выходных об моток 12 и 13 головки индуктосина, линий передач 17 и сосредоточенными емкостями 15, 16, 19 и 20. Подстройку осуществляют регули; 1э рованием величин сосредоточенных емкостей и контролируют по максимальному уровню сигналов, сначала на выводах выходных обмоток, .а затем на входах измерительной системы 18.

В реальных условиях на станках на длине ли-20 ний передачи порядка 30 м, собственная час гота таких контуров находится в пределах от 1,6 до

1,8 мГц, На этой частоте удалось повысить коэффициент передачи напряжения от входа к выходу индуктосина и соответственно входные 2S сигналы почти в 200 раз, т.е. сделать его практически равным 1 (с учетом того, что площадь рисунка одной обмотки головки относится к площади рисунка обмотки шкалы как 1:6). Напряжение максимума выходного сигнала индук- gp юсина при таком положении головки над шкалой, когда проекция рисунка головки совпадает с рисунком шкалы, достигало величины 1,5 в.

Это повысило надежность измерений, позволило убра со станка предаритежные уси тели и 35 значительно упростить измерительное устройство.

В настоящее время принято решение о внедрении устройства, реализующего предлагаемый способ, в системы программного управления станками типа НЗЗ вЂ” 2 и H55 — 2, выпускаемые

ЛЭМЗом.

Предварительные расчеты показывают, что в результате внедрения будет получена экономия не менее 1000 руб. на одну систему, Годовой

& выпуск систем превышает 1,5 — 2 тыс. экземпляров.

Формула изобретения

1. Способ формирования сигналов индуктосина, заключающийся в том, что генерируют входные сигналы, компенсируют искажение формы входных сигналов в линии передачи от генератора ко входу индуктосина, получают выходные сигналы и компенсируют искажение формы выходных сигналов в линии передачи от выхода индуктосина до входа измерительной системы, отличающийся тем, что, с целью увеличения уровня входных и выходных сигналов индуктосина путем исключения реактивных потерь, предварительно определяют. . собственную частоту контура, образованного распределенными индуктивностью и емкостьювходной обмотки индуктосина, линия передачи и приведенной индуктивностью выходного трансформатора источника входных сигналов, затем настраивают частоту входных сигналов в резонанс с собственной частотой упомянутого контура, затем определяют собственную частоту выходного контура, образованного распределенными индуктивностью и емкостью выходной обмотки индуктосина и линии передачи от этой обмотки до активного входа измерительной системы, затем настраивают собственную частоту этого контура в резонанс с частотой выходных сигналов индуктосина.

2. Устройство для реализации способа по и. 1, содержащее генератор с элементом регулирования частоты генерируемых входных сигналов индуктосина, линию передачи этих сигналов от выходной обмотки трансформатора генератора ко входу индуктосина и линии передачи от выхода индуктосина к активным входам измерительнойсистемы,отличающеес я тем, что, с целью увеличения уровня выходных сигналов в линии передачи от выхода индуктосина к активным входам измерительной системы, в эти линии попарно введены подстроечные конденсаторы, один из которых шунтирует линию со стороны активного входа измерительной системы.

765746

L) ь1

Составитель В. Чижов

Техред Н. Ковалева

Корректор И, Муска

Редактор И. Бахметьева

Заказ 6502/43

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 1019 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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