Преобразователь линейного перемещения в электрический сигнал

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ972216(23) Приоритет -Гоеударотвееый комитет СССР Опубликовано 07.11.82. Бюллетень41Дата опубликования описания 17.11.82оо делам азобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. Я. Горячев, В. В. Марченко, С. П. Пискарев и АП. Чепасов Пензенский политехнический институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЛНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИИ СИГНАЛИзобретение 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 индуктивно и геометрически связанный с измерительной линейкой через воздушный рабочий зазор, считывающий элемент из первой и второй синусно-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 обмотки2 .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 до, и считывающий элемент, введена дополнительная измерительная линейка с обмоткой, выполненной в виде меандра с шагом д = 60+И, расположенная параллельно основной измерительной линейке, между основной и дополнительной измерительными линейками расположен считывающий элемент, выполненный в виде рамок с обмотками, длиИ нлиал 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 1 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 1.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+И (где дав шаг меандра обмотки основной линейки 1). Рри этом Ьд в целое число раз меньше д,.Расстояние между двумя рамками, имеющими максимальное значение ЭДС определяется отношением с 1 о/ Ьд.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 (дав д)/2 в рамке А будет максимальное значение ЭДС а в рамке В - равное нулю. Таким образом, при перемещении линейки 2 на (до - д)/2, максимальное значение ЭДС перемещается в рамку А. Уменьшая величину ь д, можно значительно увеличить точность преобразователя путем усиления перемещения, так как происходит явление наложения двух элект ромагнитных полей и получается электромагнитный растр.При перемещении линейки 2 вправо процесс происходит аналогично.Таким образом, снимая информацию со 15всех рамок, получают информацию о положении линейки 2 относительно линейки 1 с точностью М. Выбирая Ьд порядка 1 О - 15 мкм, можно создать преобразователь с высокой точностью при всех остальных равных условиях.20 Преобразователь линейного перемещения 25в электрический сигнал, содержащий основную измерительную линейку с обмоткой, выполненной в виде меандра с шагом равным д и считывающий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя в него введена дополнительная З 0 измерительная линейка с обмоткой, выполненной в виде меандра с шагом д = до+И, расположенная параллельно основной измерительной линейке, между основной и дополнительной измерительными линейками расположен считывающий элемент, выполЗ 5 ненный в виде рамок с обмотками, длинакоторых равна шагу меандра обмотки основной измерительной линейки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР439700, кл. б 08 С 9/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССР402897, кл. 6 08 С 9/00, 1970 (прототип).