Импульсный датчик угла поворота

/00 5)5 6 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛЬСТ К АВТОРСКОМУ СВИ шн н Г.И, и др. Основы автения. М.: Воениздат,(56) Ванюрихского управ123 - 135,АвторскМ 222758, к атиче, с,е свидетельство СССР. 6 01 В 7/00, 1968. СНЫЙ ДАТЧИК УГЛ О(54) ИМРОТА 4 ы ОГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(53) 621.317,39:531.7 (088.8) Изобретение относится к преобразованию аналоговой информации в дискретную.Известны преобразователи угла поворота в двоичный код, содержащие. диск с разрядными кольцами, имеющими проводящие и непроводящие электрический ток участки, и считывающее устройство, выполненное в виде токосъемных счеток,Недостатком данных преобразователей является низкая точность преобразования, составляющая 10 - 11 разрядов,Известны также преобразователи "угол - код", содержащие магнитный барабан с нанесенными на его поверхность метками, количество которых зависит от точности преобразования угла, и три съемные головки,Недостатками данных преобразователей являются: низкая точность преобразования, составляющая + 0,200; сложность изготовления магнитного барабана с метками,2(57) Изобретение относится к области преобразования аналоговой информации в дискретную. Цель изобретения - повышение точности определения угла поворота, Для достижения цели в датчик введены обводные ролики, установленные внутри корпуса, выполненного в виде барабана, а кодирующий элемент вьполнен в виде перфорированной магнитной ленты, соединенной в кольцо, причем чувствительный элемент выполнен в виде воспроизводящей магнитной головки, сопряженной с перфорированной магнитной лентой, размещенной на обводных роликах и на элементе поворота, выполненном в виде зубчатого барабана. 3 ил,Значительное увеличение точности достигается в преобразователях "угол - код" с фотоэлектрическим съемом сигнала, состоящие из измерительной решетки, образованной из непрозрачных штрихов, расположенных на прозрачном диске, источника света и считывающего устройства, состоящее из щели и фотодиода.Недостатком данного преобразователя является сложность точного изготовления решетки или необходимость использования луча лазера в качестве источника света для получения высокой точности преобразования,Наиболее близким решением технической задачи является преобразователь "угол - код", содержащий элемент поворота, соосно укрепленный на соединительной оси, представляющий собой диск, чувствительный элемент, установленный в корпусе и выполненный в виде многополюсного магнитопровода, и кодирующий элемент, вы 173918450 полненный в виде кольцевых разрядных дорожек, размещенных на диске,Недостатками устройства являются сложность оперативного изменения разрешающей способности преобразователя; необходимость, и сложность изготовления подвижного диска больших геометрических размеров для получения высокой разрешающей способности,Цель изобретения - повышение точности определения угла поворота.Сущность изобретения заключается в том, что в датчик введены обводные ролики, установленные внутри корпуса, выполненного в виде барабана, а кодирующий элемент выполнен в виде перфорированной ленты, соединенной в кольцо, причем чувствительный элемент выполнен в виде воспроизводящей магнитной головки, сопряженной с перфорированной магнитной лентой, размещенной на обводных роликах и на элементе поворота, выполненном в виде зубчатого барабана, Выполнение корпуса датчика в виде барабана обеспечивает простоту его изготовления и максимум внутреннего объема, что в свою очередь позволяет при размещении внутри корпуса, по его окружности, обводных роликов и элемента поворота получить максимальную длину перфорированной магнитной ленты, размещенной на них. Это приводит к получению максимально возможной точности преобразования при заданных геометрических размерах датчика. Исполнение кодирующего элемента в виде перфорированной магнитной ленты, соединенной в кольцо, с равномерно нанесенными на нее магнитными метками позволяет не только подсчитать количество меток, пропорциональных углу поворота, но и произвести при необходимости подсчет количества оборотов элемента поворота по формулейде и - число оборотов элемента поворота;М - число магнитных меток, считанных воспроизводящей магнитной головкой;в - число магнитных меток, соответствующих одному обороту элемента поворота,Наличие перфорационных отверстий,размещенных по краям магнитной ленты, в которые входят зубья зубчатого барабана, предотвращает магнитную ленту от проскальзывания при больших угловых скоростях элемента поворота,На фиг.1 показано крепление осей обводных роликов и зубчатого барабана; на фиг.2 - перфорированная магнитная лента, соединенная в кольцо и размещенная на обводных роликах и зубчатом барабане, на 5 10 15 20 25 30 35 СО 45 фиг,3 - магнитная лента с перфорационными отверстиями.Импульсный датчик угла поворота состоит из корпуса, выполненного в виде барабана 1, в котором размещены обводные ролики 2 и зубчатый барабан 3, оси которых закреплены в подшипниках 4, жестко связанных с корпусом, воспроизводящей магнитной головки 5, сопряженной с магнитной лентой 6, концы которой соединены, а по краям имеется два ряда перфорационных отверстий 7, в которые входят зубья 8 зубчатого барабана 3, соосно закрепленного на соединительной оси 9,Устройство работает следующим образом.В исходном положении соединительная ось 9 не вращается и воспроизводящая магнитная головка 5 не считывает магнитные метки, равномерно размещенные на магнитной ленте 6, концы которой соединены,При повороте соединительной оси 9 на некоторый угол повернется на этот же угол в подшипнике 4 и жестко связанная с ним ось зубчатого барабана 3, зубья 8 которого, входя в перфорационные отверстия 7 магнитной ленты 6, протягивают ее по обводным роликам 2, которые, вращаясь в подшипниках 4, облегчают перемещение магнитной ленты 6, В результате перемещения магнитной ленты 6 воспроизводящая магнитная головка 5 считывает равномерно нанесенные магнитные метки, число которых пропорционально углу поворота соединительной оси 9. Зубья 8 зубчатого барабана 3, входя в перфорационные отверстия 7 магнитной ленты 6, предохраняют ее от проскальзывания при перемещении.Использование в качестве чувствительного элемента датчика воспроизводящей магнитной головки, выпускаемых промышленностью, а в качестве кодирующего элемента перфорированной магнитной ленты, соединенной в кольцо, с равномерно нанесенными на нее магнитными метками с расстоянием между ними 5 - 10 мкм и размещенной внутри корпуса с внутренним диаметром 50 мм позволяет получить разрешающую способность в пределах 0,8 - 1,5 угловые минуты, что составляет 0,003 - 0,006%.Формула изобретения Импульсный датчик угла поворота, содержащий элемент поворота, соосно укрепленный на соединительной оси, чувствительный элемент, установленный в корпусе, и кодирующий элемент, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения угла поворота, в него введены обводные ролики, установленные1739184 Составитель В.СазоновРедактор С,Патрушева Техред М,Моргентал Корректор Н,корол аказ 1994 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уж, ул.Гагарина, 101 внутри корпуса, выполненного в виде барабана, а кодирующий элемент выполнен в виде перфорированной магнитной ленты, соединенной в кольцо, причем чувствительный элемент выполнен в виде воспроизво дящей магнитной головки, сопряженной с перфорированной магнитной лентой, размещенной на обводных роликах и на элементе поворота, выполненном в виде зубчатого барабана.