Многоотсчетный датчик положенияи способ измерения положения спомощью датчика

и 1817 738 Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ 61) Допол 22) Заявле тельное к авт. свмд)М. Кл. 6 08 С 9/04 20776 (21) 2377752/24 с присоединением звявк арстаенный комнтСССРделам изобретенийи открытиИ 3) Приоритет 381, Бюллетень Мо 1описания 30,0381 Опубл ано 30 икован УДК 621. 313а оп 72) Автор изобретения Г. И 1 Заявител 54) МНОГООТСЧЕТНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ И СПОСО ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ С ПОМОЩЬЮ ДАТЧИКА ждого лнены мендклюо иФазы арубомуторая вавниваВ рео атчика сток г У Изобретение относится к .приборо" строению и может быть использовано в устройствах измерения перемещений подвижных узлов станков, измерительных машин и приборов.В современном машиностроении и приборостроении для определения точ-. ного абсолютного взаимного положения перемещаемых узлов используются много отсчетные датчики положения.Известен двухканальйый датчик перемещений в виде синусно-косинус- ного поворотного трансформатора с ферритовым магнитопроводом и печатными обмотками 1.Недостатком данного датчика является сложность его изготовления.Наиболее близким к предлагаемому является многоотсчетный датчик положения, содержащий неподвижный и подвижный элементы с плоскими противолежащими поверхностями, снабженными печатными обмотками первого грубого и второго каналов в и раз точнее первого точного, обмотки последнего выполнены в виде периодическОго зигзага с периодом Т, а обмотки грубого канала - непрерывными, на одном из элементов размещены по одно несекционированной обмотке каждого из каналов, на другом элементедве секционированные обмотки канз каналов, обмотки каналов выпос разными периодами, один из элетов снабжен токоподводами для,почения к источнику питания.Способ измерения положения смощью такого датчика основан наизмерении фазы сигналов точного 10 грубого каналов и сопоставлениисигнала точного канала с опорнымсигналом. При этом сдвиг по фазесигнала точного канала равен: 152%хт Тгде х - перемещение элементовТ - период обмоток точного кла.20 Для получения информации по гканалу. фазу этого сигнала, коэтом случае равна Чз:2 йх/нт, срют с тем же опорным сигналом.зультате .измерений получают, что 25 одном и том же перемещении х Фазсигнала грубого канала изменяетсв о раз меньше Фазы сигнала точиканала 1,21.Недостаток известного д 30 сложность изготовления обмбого каналаа вместе с тем н всего датчика.Цель изобретения - упрощение изготовления датчика.Укаэанная цель достигается тем, что обмотки грубого канала выполнены с шагом Т/ 1 из прямолинейных отрезков проводников, расположенных перпендикулярно перемещению, а на элементе с токоподводами к источнику питания проводники обмотки грубого канала выполнены как продолжение проводников обмотки точного канала. В известном способе измерения положения фазу сигнала грубого канала измеряют относительно сигнала точного канала.На фиг. 1 изображен элемент датчика с зигзагообразными обмотками, на фиг. 2 - элемент линейного датчика с секционированными обмотками, а на фиг, 3 - элементы кругового датчика с зигзагообразными обмотками.На одном из элементов 1 датчика размещены несекционированные обмотки 2 точного канала с периодом Т и выводами 3 и обмотки 4 грубого канала с периодом Т 1 = - с выводами 5. ПоТм 1тыльной стороне элемента проходят проводные перемычки 6. На другом элементе 7 размещены по две секционированные обмотки каждого из каналсв;8 и 9 точного, 10 и 11 грубого, а также выводы 12 и 13 обмоток.Обмотки 8 и 9 точного и обмотки 10 и 11 грубого каналов соединены последовательно, причем это осуществляется за счет выполнения проводников грубых обмоток 10 и 11 как продолжение проводников соответственно обмоток 8 и 9 точного канала. Такое выполнение обмоток допустимо в том случае, если напряжение питания подводится со стороны секционированных обмоток. Если запитка производится со стороны зигзагообразных обмоток, то секционированные обмотки должны быть выполнены раздельными, с отдельными выводамиОднако в этом случае последовательно соединенными могут быть выполнены зигзагообразные обмотки грубого и точного кана. - лов. Последовательное соединение проводников уменьшает количество выводов и проводных перемычек и, тем самым .Упрощает изготовление датчика.Элемент кругового датчика содержит ротор 14, обмотки 15 и 16 точного и грубого каналов и их выводы 17 и 18.Обмотка точного канала кругового иидуктосина содержит, как.правило, 180 или 760 пар полюсовВ том случае, если грубый отсчет осуществляется на 1 оборот датчика, обмотка грубого канала должна содержать 180 Ф 1 или 3601 полных пар полюсов,во зьь а ее шаг должен равняться -и 8 частям шага обмотки точного отсчета.Датчик работает следующим образом.Секционированные обмотки 8-,11 запитывают аинусоидальными токами:1 ф = 15 ЙЬЭ Йт 1 = 1 ЗттС 0 ОЭ 1 з. Коэффициенты взаимной индукции меж-ду секционированными 8-11 и соответствующими несекционированными 4 и 2 обмотками равны:-И ЗПФ тИу та Н СОВР где М - фаза взаимного перемещенияэлементов 1 и 7 датчика.Для точного канала,р 2%Хт тдля грубого канала2%кНа выходе зигзагообразной обмотки 2 точного канала получают сигнал;Е = Ы 1 И,зи Ы й + ЯХ,Т ),:;.ф а на выходе зигзагообразной обмотки 4 грубого канала:Ег кз н зн(нзс + гтак нп Затем фазу сигнала точного канала измеряют относительно опорного сигнала в 1 ою й, получая величину 4 ф"., а фазу сигнала грубого канала измеряют относительно фазы сигнала точного канала, получая сдвиг на фазе276 хЗЗЗлТаким образом, при одном и том же положении х фаза сигнала грубого канала в и раз меньше, чем фаза сигнала точного отсчета. Датчик может быть выполнен с несколькими обмотками точного отсчета, например двумя, среднего и грубого отсчета. В этом случае обмотки точного канала выполняют с шагом Т, среднего - с шагом у та гРУбого - с шагомзт(п)п)ьО ит.д а фазы сигнала последнего грубого отсчета измеряют относительно фазы сигнала точного канала.Изобретение позволяет упроститьтехнологию изготовления датчика иего конструкцию.Формула изобретения1. Иногоотсчетный датчик положения, содержащий неподвижный и подвижный элементы с плоскими противолежащими поверхностями, снабженными печатными обмотками первого грубого и второго каналов в и раэ точнее первого точного, обмотки последнего вйполнены в виде периодического зигзага с периодом Т, а обмотки грубого канала - непрерывными, на одном из элементов размещены по одной несекционированной обмотке каждого из каналов,на другом элементе - по дв секционированные обмотки каждого из каналов, обмотки каналов выполнены с разными периодами, один из элементов снабжен токоподводами для817738 и Составитель В. Никаноровровка Техред И. Лоя Корректор С, Шекмар Реда Тираж 691Государственделам изобретосква, Ж,Подписноеитета СССРткрытийнаб., д. 4/ з 1470/66 ВНИИ п 113035, ого к ний,и аушск илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная подключения к источнику питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с; целью упрощения изготовления, обмотки грубого канала выполнены с шагом ф- из прямолинейных отрезков проводников, расположенных перпендикулярно перемещению, а на элементе с токоподводами.к источнику питания проводники обмотки грубого канайа выполнены как продолжение проводников обмотки точного канала.2, Способ измерения положения с помощью датчика по п.1, основанный7 на измерении фазы сигналов точного и грубого каналов, сопоставлениифазы сигнала точного канала с опорным сигналом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что фазу сигнала грубогоз канала измеряют относительно фазысигнала точного канала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 155035, кл. О 08 С 9/04, 1961.2. Патент США В 3181095,кл,. 336-30, 1965.