Датчик линейных перемещений

(51) БЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДА ПО ДЕЛ ПИСАНИЕ И ТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ Т юл. В 14филиал Московског институтавский, В.И. ДмитриА, Чикаренков 531,717(088.8)и Косинский А.В.йства,автоматики:1975.Датчики в цифровыхергоиздат, 1981,систес,100(56) Бабиков М,Элементы и устрМ,: Высшая школДж, Вульвет,мах. М.: Эрис.4.10ТЧИК ЛИН ЙНЬЗХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ относится к измери ельной технике и может быть использовано для измерения линеиных перемещений. Поставленная цель - расширение диапазона измерения и повышение помехоустойчивости - достигается эа счет того, что обмотка 7 измерительной линейки 5 выполнена с отводами, расположенными на равных расстояниях, и эапитывается от генератора 1 О через блок 4 элементов И 4,1-4.И, коммутируемых с помощью счетчика 1 и дешифратора 3. При этом в секции обмотки 7, расположенной напротив считывающей обмотки 8, при коммутации производится смена фазы сигналов согенератора на 180 и формируется измерительный сигнал, 1 з.п,ф-лы. 1 ил.10 5 20 25 30 40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений.Цель изобретения - расширениедиапазона измерения функциональныхвозможностей и повышение помехоустойчивости путем сокращения длины измерительной линейки.На чертеже приведена блок-схемадатчика линейных перемещений,Устройство содержит первый 1, второй 2 счетчики, дешифратор 3, включенный на выходе первого счетчика 1,блок 4 двухвходовых элементов Й 4,в4,Ы, измерительную линейку 5 и подвижную каретку 6, обмотку 7, размещенную на линейке 5, считывающую обмотку 8, размещенную на подвижнойкаретке 6, конденсатор 9., включенныйпараллельно обмотке 8, генератор 10,делитель 11, включенный между выходами генератора и счетными входамисчетчиков 1 и 2, последовательно соединенные усилитель 12, фазовый детектор 13, дифференцирующую цепочку14 и элемент И 15, последовательносоединенные амплитудный детектор 16,интегрирующую цепочку 17 и триггер18 Шмидта, выход которого соединен свторым входом элемента И 15, регистр19 памяти, входы которого подключенык выходам второго счетчика 2, а управляющий вход - к выходу элементаИ 15. Счетчик 1 имеет емкость И,счетчик 2 - емкость 2 И.Устройство работает следующим образом,11 ервый счетчик 1 переключается импульсами, поступающими с выхода делителя 11 частоты. Состояние счетчика 1 дешифрируется дешифратором 3,Сигнал логической п" с выходов дешифратора 3 последовательно поступает на второй вход элементов И 4,1 -4,И блока 4 двухвходовых элементов И,При этом последовательно на выходах элементов И 4,1-4,И появляютсяпачки импульсов, Количество импульсов в пачке равно коэффициенту деления делителя 11 частоты. Б нервомсостоянии счетчика 1 пачка появпяется на выходе первого элемента И 4,1,при втором - на выходе второго элемента И 4,2, при И-м - на выходеИ-го элемента И 4 Ы, На оставшихсявыходах элементов И при этом присутствует сигнал логического "0, Обмотка 7 измерительной линейки 5 изготовляется печатным путем в вицеотдельных секций или как единое целое и содержит И выводов, Расстояниемежду выводами определяет разрешающую способность датчика,При появлении пачки импульсов напервом выводе обмотки 7 ток протекает от первого Выхода к второму,при появлении на втором - от второгок первому и к третьему, на третьемот третьего к второму и к четвертому и т,д, Иными словами при каждомпоследующем перемещении пачки импульсов направление тока в коммутируемой секции обмотки меняет направление, что соответствует изменениюфазы на угол Т . При перемещении пачки импульсов по длине обмотки 7 измерительной линейки 5 в обмотке 8подвижной каретки 6 наводится ЗДС,Обмотка 8 подвижной каретки наматывается на ферритовом сердечнике, который имеет возможность перемещениявместе с кареткой вдоль обмотки 7, Вмомент прохождения пачки импульсовобмотки 7 через место расположенияобмотки 8 подвижной каретки определяемое перемещением х, что соответствует значениих= 11 с,где- расстояние между выводамиобмотки 7;текущее значение счетчика 1,в обмотке 8 наводится фазомодулированная ЭДС, которая усиливается усилителем 12 и поступает на входы фазового 13 и амплитудного 16 детекторов,Амплитудным детектором 16 пачка детектируется и через интегрирующуюцепочку 17 поступает на вход триггера 18 Шмидта, который при этом меняет свое состояние. Назначение этойцепи - подготовить устройство к работе, Только появление на входе усилителя 12 продолжительной пачки импульсов поэвопяет устройству произвести измерение, Если на входе появляются одиночные импульсы то интегрирующая цепочка 17 не позволяет переключиться триггеру 18 Шмидта, Измерительный импульс вырабатываетсяфазовым детектором 13, на которомпроисходит сравнение фазы импульсов,поступающих с выхода генератора 10 ис выхода усилителя 12, При изменениифазы на 11, что соответствует изме3 1 зозЯ Составитель В. НиколаевТехред Н.Глущенко Корректор М. Лемчик Редактор М, Келемеш Заказ 295/39 Тираж 678ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Подписное Произволстненно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 нению направления тока в секции обмотки 7, выходное напряжение фазового детектора меняется от отрицательного значения к положительному. Этонапряжение дифференцируется цепочкой14 и на выходе элемента 15 при наличии на выходе триггера 8 Шмидта сигнала в момент изменения напряженияот отрицательного к положительномувырабатывается импульс выборки инфор мации, Величина перемещения определяется по состоянию счетчика 1 поприведенному выражению. Синхронизация счетчиков осуществляется за счетсоединения последнего триггера второго счетчика 2 с входом "Установкануля" первого счетчика, Так как первый счетчик имеет И состояний, авторой 2 М, то при изменении И состояний второго счетчика 2 первый установится в "О", Состояние "О" первогосчетчика 1 продолжается в течениевторых 11 состояний второго счетчика2, Затем счет счетчиков 1,2 происхолит синхронно, Выборка состояниясчетчика 2 в запоминающий регистросуществляется сигналом выборки сэлемента И 5,Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 30 1, 11 атчик линейных перемещений, содержащий измерительную линейку с нанесенной на нее печатной обмоткой, подвижную каретку с размещенной на 35 ней считывающей обмоткой, расположенную с зазором относительно подвижной каретки, о т л и ч а ю ш и й с я тем,что, с целью расширения диапа 11 4зона измерения и повышения помехоустойчивости, обмотка измерительнойлинейки выполнена с отводами, расположенными через равные промежутки,а датчик снабжен первым и вторым счетчиками, дешифратором, входы которогосоединены с выходами первого счетчика, блоком двухвходовых элементов И,первые входы которых соединены с выходами дешифратора, а выходы - с выводами обмотки линейки, последовательно включенными генератором, выход которого подключен к вторым входам блрка двухвходовых элементов И,и делителем, выход которого подключен к счетным входам счетчиков, выход старшего разряда второго из которых подключен к входу сброса первого,последовательно соединенными усилителем, вход которого подключен к выходу считывающей обмотки, фазовымдетектором, опорный вход которогоподключен к выходу генератора, и дифференцирующей цепочкой, последовательно соединенными амплитудным детектором, интегрирующей цепочкой итриггером Шмидта, элементом И, первый вход которого подключен к выходудифференцирующей цепочки, а второйвход - к выходу триггера Шмидта, ирегистром памяти, входы которого подключены к выходаМ второго счетчика,а управляющий вход подключен к выходу элемента И,2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабженконденсатором, включенным параллельно считывающей обмотке.