Магнитострикционный преобразователь перемещений

(я)5 О 01 В 17/ОО О АНИЕ ИЗОБРЕТ метров линейного перемещения объекта. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости за счет взаимокомпенсации электромагнитной наводки в сигнальных цепях считывания. Применение дополнительного сосредоточенного элемента считывания, установленного на магнитастрикцион нам звукопроводе по другую сторону распределенного элемента записи, и его встречно-последовательное включе.ние с основным сосредоточенным элементом считывания повышает устойчивость магнитострикционного преобразователя к влияниям наводимых электромагнитных помех без усложнения конструкции вторичного преобразователя. 1 ил. й преобщий одэлемент тостриктывания ль и уси- генерамутатор, атор, деИзвестен магнитострикционны раэователь перемещений, содержа новибратор, усилитель записи, записи с подмагничиванием, магни ционный звукопровод, элемент счи с подмагничиванием, предусилите литель-формирователь, триггер и тор, стабилизатор напряжения ком четыре регистра, блок АРУ, компар литель, элемент задержки. Основнымройств являевость к алекпомехам, продукцию сигналромагнитныхпомехи можетго сигнала ипреобраэоватниеэкранировщее к его усло ных уст- стойчильсным аимоинх электоди мои олезноработы льзовай, ведуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Пензенский политехнический институт (72) С,В.Демин(56) Авторское свидетельство СССР М. 956964, кл, 6 01 В 7/00, 1982.Авторское свидетельство СССР М 1394033, кл. 6 01 В 17/00, 1988.(54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение. относится к измерительной технике, а именно ультразвуковым измерительным преобразователям и может быть использовано в робототехнических системах и комплексах для измерения параИзобретение относится. к измерительной технике и может найти применение в робототехнике для измерения и контроля параметров кинелатического движения объекта.Известен магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий магнитострикционный эвукопровод, неподвижную катушку возбуждения, подвижную приемную катушку, неподвижную опорную катушку считывания, два демпфера, три постоянных магнита, тактовый генератор, формирователь импульсов записи, усилитель-формирователь импульсов считывания, триггер, генератор образцовой частоты, дополнительный триггер, две схемы совпадения, реверсивный счетчикопорный усилитель-формирователь импульсов считывания, счетный триггер, схему совпадения, счетчик импульсов, измеритель отношения временных интервалов. Я 2 1758428 А 1 недостатком иэвесттся недостаточная утромагнитным импуявляющихся через взьных цепей и внешниполей, Мощность навпревышать уровень пвызывать нарушениееля, что требует испоания сигнальных цепежнению.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости преобразования линейных перемещений в время-импульсный сигнал.Поставленная цель достигается тем, что в магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий прямолинейный магнитастрикционный звукопровод, на одном конце которого установлен акустический демпфер, распределенный элемент записи, закрепленный вдоль рабочей части звукопровода, с магнитом смещения, предназначенный для кинематической связи с обьектом перемещения, сосредоточенный элемент считынания с магнитом смещения, неподвижно закрепленный на звукаправаде между акустическим демпфером и распределенным элементом записи, дополнительно введены второй акустический демпфер, установленный на другом конце звукопровода, второй сосредоточенный элемент считывания с магнитам смещения, закрепленный на эвукоправоде между распределенным элементом записи и вторым демпфером и соединенный встречно-последовательно с первым сосредоточенным элементом считывания.На чертеке приведена структурная схема магнитострикционнаго преобразователя перемещений, выполненная с неконтактным сьемом измерительной информации.Магнитастрикционный преобразователь перемещений, содержит прямолинейный магнитострикционный звукапровад 1, два акустических демпфера 2 и ограничителя 3 перемещений, распределенный элемент 4 записи с подвижным магнитам 5 смещения, два сосредоточенных элемента 6, 7 считывания с магнитами 8 смещения. Магнитострикционный звукапровад 1 установлен в акустические демпферы 2, вблизи которых неподвижна закреплены на звука- проводе 1 первый и второй сосредоточенные элементы 6 и 7 считывания с магнитами 8 смещения, включенные между собой встречно-последовательна. Между сосредоточенными элементами 6, 7 считывания на звукопроводе 1 непадникно закреплен распределенный элемент 4 записи с подвижным магнитом 5 смещения, который кинематически подключен к абьекту и макет перемещаться между ограничителями 3 перемещений, установленные па краям распределенного элемента 4 записи.Магнитострикционный преобразователь перемещений работает следуощим образом.При подаче токового сигнала записи 1 х(11) На ВЫВаДЫ 9 РаСПРЕДдЛЕННОГО ЭЛЕМЕН- та 4 записи под подвижным магнитам 5 смещения в среде магнитострикцианнога30 35 Поскольку влияния взаимоиндуктивнога эффекта (1), (2) электромагнитных помех 40 10 15 20 знукаправада 1 возбуждается продольная упругая волна ггх(т) вследствие магнитомеханическаго преобразования, которая начинает распространяться в обе стороны с фазавай скоростью Члр. В момент возбуждения на выводах сосредоточенных элементов 6, 7 считывания будут наведены сигналы помехи из-за взаимоиндуктивнога эффекта, если цепи записи и считывания преобразователя не экраниронаны или недостаточно экранированы, равные:Епом,1 С 11) .= М 1 ЛхС 11), (1) Епом.211) = М 2.х(11), (2) где М 1= М 2 - взаимоиндукция коаксиально расположенных сосредоточенных элементов 6, 7 считывания.Упругие волны оф) и о 2(1), распространяясь по звукапроводу 1 в стороны первого и второго сосредоточенных элементов 6, 3 считывания достигаот их и ими считываются вследствие магнитоупругаго преобразования и через искомые интервалы времениТ 1 = 1 Чпр и Т 2 = 2 Ипр, (3) пропорциональные искомым расстояниям 11,2 между подвижным магнитом 5 смещения и сосредоточенными элементами 6, 7 считывания, На выводах первого и второго сосредоточенных элементов 6, 7 считывания наводятся аналоговые сигналы считыванияЕхЛ = ЕпомЛ(О) + ЕхЛТ 1), (4) Ех.21) = Еиом.2(т 1) + Ех.2(Т 2), (5) ГДЕ ЕхЛ, Ех.2 - ИНФОРМаЦИОННЫЕ СИГНаЛЫ СЧИ- тывания. могут вызывать значительные искажения формы информационных сигналов считывания (магнитострикционнай шкалы) и нарушать режим работы магнитострикцианного преобразователя перемещений, встречное включение первого и второго сосредоточенных элементов 6, 7 считывания (фиг, 1) позволяет значительно ослабить эти влияния Эффективность нзаимакампенсации определяется идентичностью электрических и геометрических параметров сосредоточенных элементов 6, 7 считывания, а именно Лепому) =- ЕпомЛт 1) - Евом.ф 1) О, (6)В результате на выводах 10 сосредоточенных элементов 6, 7 считынания формируются неискаженные шумовой составляющей аналоговые сигналы считывания в моменты считывания 3)Ь Ех,ф) = ехлТ 1), (7) Ь Ех,ф) = ех.ЯТ 2), (8) которые далее усиливаются па напряжению Чоф) и преобразуются в прямоугольные видеоимпульсы считывания длительностиектор С.Лисина Заказ 2990 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 где тэ - задержка переключения порогового элемента,валор(ц - его пороговое напряжение переключения.Таким образом, встречное включение сигнальных цепей считывания магнитострикционного преобразователя перемещений позволяет повысить помехоустойчивость преобразования перемещений в время-импульсные сигналы и одновременно упростить конструкцию за счет отказа от экранировки сигнальных цепей записи и считывания. Это значительно отличает магнитострикционный преобразователь перемещений от прототипа,Формула изобретения Магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий прямолинейный магнитострикционный, звукопровод, на одном конце которого установлен акустический демпфер, распределенный элемент записи, закрепленный вдоль рабочей части звукопровода, с магнитом смещения, пред назначенным для кинематической связи собъектом перемещения, сосредоточенный элемент считывания с магнитом смещения, неподвижно закрепленный на звукопроводе между акустическим демпфером и рас пределенным элементом записи, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости преобразователя, он снабжен вторым акустическим демпфером.установленным надругом конце звукопро вода, вторым сосредоточенным элементомсчитывания с магнитом смещения, закрепленным на звукопроводе между распределенным элементом записи и вторым демпфером и соединенным встречно после довательно с первым сосредоточенным элементом считывания.