Устройство для регистрации перемещения объекта в пространстве

О П,И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскккСоцквлистическиаРеспублик и 894753(53)М, Кл. О 06 К 15/18 с лрисоеляненнем заявки М Веудерстюай каетвт Сь.ь.Р аф дайам кзебретениВ в вткртпкй(72) Авторы нзобретення 4) СТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при разработке и исследовании систем и устройств, предназначенных для слежения за перемещением объекта в пространстве или визуализации это" ф го перемещения.Известен способ Фиксации состояния системы при изучении многопара" метрицеских Физико-технических процессов и устроиство для его осущеч 10 ствлеиия, содержащее датчик, перемещение которого передается через меха" ницеские преобразователи"линеаризаторы на электроннолучевую трубку 11,Устройство позволяет визуализиро 1 вать пространственное перемещение датчика, однако механическая. связь датчика с регистратором ие позволяет получить достаточную точность.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для регистрации перемещения объекта в пространстве, содержащее преобразователь перемещения объекта в пространстве, соединенный со схемой. измерения, к которой подсоединены усилители, связанные с регистратором 23фОднако известное устройство содержит элементы механицеской связи преобразователя с регистратором, что не позволяет получить необходимую точность регистрации, например, при изучении действий оператора.Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что устройство для регистрации пере" мещения объекта в пространстве, содержащее преобразователь перемещения объекта в пространстве, соединенный со схемой измерения, к которой подсдединены усилители, связанные с регистратором, снабжено выполненным в виде проволочной катушки, соединенной с высокочастотным генератором, Излучателем и выполненным в виде пус8947534 50 тотелого куба, на гранях которого размещены проволочные катушки, приемником электромагнитного излучения, преобразователь перемещения представляетсобой помещенный в куб и выполненныйиз диэлектрического материала шарик,на котором закреплена являющаяся катушкой электромагнитного излучателяобмотка, витки которой расположеныв плоскости, параллельной одной изграней куба, разделенной, по крайнеймере, на две равные симметричные части, в каждой из которЫх установленысоединенные последовательно катушкиприемника электромагнитного излучения с витками в плоскости этой грани, а на перпендикулярных этой грани остальных гранях куба катушки приемника выполнены в виде рядовой обмотки граней, причем витки противопо 20ложных граней соединены последовательно и встречно и лежат в плоскостях,параллельных плоскости витков излучателя.На чертеже изображен преобразова-,25тель перемещения с излучателем и приемником,Преобразователь выполнен в видешара 1 из диэлектрического материала,на котором намотана катушка 2, являюзощаяся обмоткой электромагнитного излучателя. Проволочная катушка 2 соединена с высокочастотным генератором 3, Шар 1 размещен внутри приемника электромагнитного излучения, кбторый выполнен в виде пустотелого з 5куба, на гранях которого расположеныпроволочные катушки, Грань 4 куба,плоскость которой параллельна плоскости, в которой расположена обмотка излучателя, разделена на равные 40симметричные части. В каждой частинамотана катушка. Витки каждой катушки лежат в плоскости грани 4. Катушки 5 соединены между собой последовательно. Выводы от группы всех ка" 45тушек этой грани присоединены к усилителю 6. Четыре грани 7-10 куба, которые перпендикулярны грани 4, снабжены приемной катушкой. Все катушкивыполнены рядовой намоткой. Каждыйвиток такой катушки лежит в плоскости, параллельной плоскости грани 4(или плоскости витков излучателя),Катушки граней 7 и 8 соединены последовательно и встречно и подключенык усилителю 11, а катушки граней 9и 10, соединенные аналогично катушкам 7 и 8, подключены к усилителю 12. Выводы усилителей 13-15 подсоедине- . ны к измерительной схеме (на чертеже не показана).При использовании преобразователя в качестве устройства для регистра" ции, например, движения руки челове,ка-оператора шар 1 снабжается указателем положения намотки, например на нем наносится цветная полоска либо .закрепляется штырь, ручка и т,п. В случае использования преобразователя для этой цели шар должен свободно перемещаться в пространстве и поэтому он свободно лежит перед началом работы на дне куба. Размеры куба должны быть не меньше изучаемой зоны движений руки оператора. Выходы усилителей в этом случае включаются на вход визуализирующего устройства, либо записываются на регистраторе дляпоследующего, анализа. В любом случае использования устройства усилителицелесообразно выполнять нелинейными,чтобы корректировать возникающие приперемещении излучателя нелинейные зависимости выходного сигнала,Например, в случае использования,преобразователя как устройства длярегистрации перемещения руки оператора устройство работает следующимобразом,При положении излучателя в центре приемника наводимые им сигналы на встречно включенные катушки равны ну" лю и на выходе фазочувствительных усилителей 6, 12 и 13 выходной сигнал отсутствует. При смещении излучателя относительно центра приемника по одной или всем координатам в соответствующих катушках наводится ЭДС и на выходе усилителей появляется сигнал, амплитуда и полярность которого указывают величину и направление смещения. Так как по мере приближения к катушкам амплитуда ЭДС нарастает нелинейно, то усилители имеют переменный коэффициент усиления с зависимостью от входного сигнала, обратной нелинейности нарастания ЗДС, что обеспечивает точное соответствие выходного сигнала перемещению излучателя в пространстве. Изобретение позволяет создать надежные устройства для автоматизации систем управления, разработать и оптимизировать построение систем че" ловек - машина и т.п,оставитель ехред М. На едактор Л. Пчелинск Тираж 748 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5аказ 1149 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Устройство для регистрации переме" щения объекта в пространстве, содержащее преобразователь перемещения объ- ф екта в пространстве, соединенный со схемой измерения, к которой подсоединены усилители, связанные с ре- гистратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности 1 измерения, оно снабжено,выполненным в виде проволочной катушки, соединенной с высокочастотным генератором, изизлучателем и выполненным в виде пустотелого куба, на гранях которогоразмещены проволочные катушки, приемником электромагнитного излучения, а преобразователь перемещения представляет собой помещенный в куб и выполненный из диэлектрического материалашарик, на котором закреплена являющаяся катушкой электромагнитногоизлучателя обмотка, витки которой расположены в плоскости, параллельнойодной из граней куба, разделенной надве симметричные части.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции У 2142117,кл, 6 01 М 7/00, опублик. 1973. 2. Авторское свидетельство СССРй 525978, кл. С 06 К 15/20, 1976