Устройство для контроля перемещения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН И 9) ( 01 4 С 01 В 7/О ИСАНИЕ ИЗОбРЕ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕН(21) 3831094 (22) 30.11.8 (46) 23,04,8 (71) Рижский ного Знамени тут им. А.Я, (72) А,А. Ст (53) 621.312 (56) Агейкин роля и регул роение 1965С 25 идзан,(57) Иэобретельной техразрешающуюдля контрол НТРОЛЯ ПЕРЕМЕО, ДЛЯ ние о кеи п сится к измериоляет повысить ть устроиств ний и обеспе пособи переме сть контроля ий, Устройств головки, уст ю перемещения нейку с магии правл вает возможн содержиовленнтносиыми ме ия перемеще ве магнитнь ст с возкельн ами в виде намагнич ых полосок, щ головкам ченный к вылок логическ гнитные голо о одна другоймых перемещений ловине ширины Блок логичесГОСУДАРСТВЕННЪЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Бюл, В 15ордена Трудового Крас политехнический инсти Пельше подключенные к магнитформирователи и подклюходам формирователейобработки сигналов, Мки смещены относительвдоль оси контролируена величину, равную пнамагниченных полосок кои обработки сигналов включаетсебя реверсивный счетчик и логич кие элементы И. В момент времени, когда намагниченная полоска линейки находится напротив зазоров магнитных головок, каждый из связанных с ними формирователей формирует импульс равный по длительности времени нахождения полоски в области зазора магнитной головки. Благодаря установке головок со смещением импульсы на выходе формирователей сдвинуты по фазе относительно один другого. В зависимости от направления перемещения линейки задний фронт импульса на выходе одного формирователя может отставать от переднего фронта импульса другого формирователя либо опережать его. Соответственно счетные импульсы, формируемые в блоке логической обработки дифференцирующими цепочками, поступают на.суммирующий вход реверсивного счетчика либо на его вычитающий вход,Содержимое счетчика однозначно определяет величину перемещения и его направление. Магнитные головки устройства работают в режиме магнитного усилителя и охвачены положительной обратной связью. Благодаря этому повышаается их чувствительность и может быть увеличена плотность записи магнитных меток (полосок) на линейке. В результате достигается повышение разрешающей способности устройства.2 з п, ф лы, 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля знакопеременных линейных перемещений кинематических звеньев промышленных роботов и широком диапазоне скоростей.Цель изобретения - обеспечение возможности контроля направления перемещений и повьппение разрешающей10 способности, путем повьппения чувствительности магнитных головок.На фиг, 1 показано размещение магнитных головок устройства; на фиг.2 их выполнение головок; на фиг. 3 - электрическая схема устройства.15Устройство для контроля перемещений содержит линейку 1 с нанесенными на ней магнитными метками в виде по- перечно. намагниченных полосок 2 и две . магнитные головки 3, смещенные относительно одна другой вдоль направления контролируемых перемещений на величину, равную половине ширины намагниченных полосок 2.Магнитные головки 3 (фиг. 2) выпол25 нены в виде разветвленного в верхней части О-образного магнитопровода 4. В.нижней части магнитопровода 4 со стороны линейки 1 выполнен радиальный воздушный зазор. На каждой из ветвей магнитопровода 4 размещенысекции рабочей обмотки 5, включенныеомежду собой последовательно-согласно.На нижней. части магнитопровода 4 размещена обмотка 6 подмагничивания, охватывающая обе. его ветви. К одномуиз выводов рабочих обмоток 5 каждоймагнитной головки 3 подключен своимивторичными обмотками трансформатор 7питания (фиг. 3) . Между свободными 40выводами рабочих обмоток 5 и вторичных обмоток трансформатора 7 включены диодные мосты 8. К выходнымдиагоналям каждого диодного моста 8 подключены последовательно соединенные 45между собой обмотка 6 подмагничивания и фильтр, выполненные в. виде параллельно соединенных между собой резистора 9 и конденсатора 10. К выходам каждого фильтра подключены вхо дящие в формирователи 11 и соединенные каскадно усилитель 12 и пороговыйэлемент 13. К выходам пороговых элементов 13 подключен двухвходовый блок14 логической обработки сигналов.Он 55выполнен в виде инвертора 15, двух двухвходовых логических элементов И16 и 17, подключенного к их выходам реверсивного счетчика 18 и двух диф ферен ирующик КС-цепочек 19 и 20. Первая КС-цепочка включена между выходом инвертора 15 и одним из блоков логического элемента 16, а вторая КС-цепочка 20 - между входом инвертора 15 и одним нз входов логического элемента И 17, Вторые входы логических элементов И 16 и 17 соединены между собой и образуют первый вход блока 14 логической обработки сигналов. Его вторым входом является вход инвертора 15.Устройство для контроля перемещений работает следующим образом.При перемещении линейки 1 ее полоски 2.оказываются в области зазора магнитных головок 3. Создаваемый полосками 2 постоянный магнитный поток вызывает намагничивание магнитопровода 4, что приводит к уменьшению эффективной магнитной проницаемости материала магнитопровода, и, следовательно, - к уменьшению индуктивности рабочей обмотки 5. Постоянный ток в выходной диагонали диодного моста 8 при этом возрастает.Протекая по обмотке 6 подмагничивания:, этот ток вызывает дополнительное подмагничивание магнитопровода 4, что приводит к лавинообразному возрастанию тока выходной диагонали моста 8 (положительная обратная связь) и к появлению на выходе формирователей 11 импульсов напряжения с нормированными амплитудой и крутизной фронта.Длительность импульсов равна времени, в течение которого намагниченная полоска 2 находится против зазора магнитной головки 3, Вследствиетого, что магнитные головки 3 смещены относительно одна другой в направлении Х контролируемого перемещения,импульсы на выходе формирователей 11также сдвинуты между собой по фазе,причем знак угла сдвига фаз зависитот направления перемещения линейки1. Импульсы с выхода формирователей11 поступают на входы блока 14 логической обработки сигналов,В том случае, если задний фронтимпульса на его первом входе (входинвертора 15) опережает переднийфронт импульса на его втором входе(соединенных входах логических элементов 16 и 17), кратковременныйимпульс, формируемый КС-цепочкой1226 19, поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 18 через логический элемент 16. В том случае, когда задний фронт импульса на первом входе блока 14 обработки сигналов отстает от переднего фронта импульса на его втором входе (это соответствует перемещению линейки 1 в противоположном направлении), импульсы, формируемые КС-цепочкой 19, 1 О не поступают на суммирующий вход4 .реверсивного счетчика. При этом на вычитающий вход счетчика 18 поступают через логический элемент 17 импульсы, формируемые дифференпирующей 15 КС-цепочкой 20. Приращение содерлямого счетчика 18 на единицу соответствует перемещению линейки 1 на величину, равную шагу с размещения меток на линейке 1. Полное содержимое реверсивного счетчика 18 характеризует интегральную величину знакопеременных перемещений линейки 1.Благодаря наличию положительной обратной связи в магнитных головках обеспечивается их высокая чувствительность к магнитному потоку намагниченных полосок линейки, что создает возможность размещения полосок с малым шагом, т.е. повышает разрешающую способность устройства. формула из обретения 1Устройство для контроля перемещения, содержащее первую магнитную35 головку, выполненную в виде разветвленного магнитопровода с размещенными на его ветвях двумя последовательно-согласно включенными секциями рабочей обмотки и охватывающей одновре 40 менно обе ветви магнитопровода обмоткой подмагничивания, установленную 0,1 9 4с возможностью перемещения относительно магнитной головки линейку с метками в виде поперечно намагниченных полосок, подключенный к магнитной головке формирователь и соединенный с еговыходом блок логической обработкисигналов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью обеспечения возможности контроля направления перемещений и повышения разрешающей способности, оно снабжено второй магнитнойголовкой с подключенным к ней формирователем, выполненными аналогичнопервой головке с формирователем,магнитные головки смещены относительноодна другой в направлении контролируемого перемещения на величину,равную половине ширины намагниченных полосок, а блок логической обработкисигналов выполнен с вторым входом,соединенным с выходом второго формирователя.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формирователь выполнен в виде каскадно соединенных диодного моста, усилителя и порогового элемента, а обмотка подмагничивания магнитной головки включена между выходом диодного моста и входомусилителя.3. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок логической обработки выполнен в.виде инвертора, двух двухвходовых логических элементов И, подключенного к их Выходам реверсивного счетчика и двух дифференцирующих КС-цепочек, одна из которых включена между выходом одного из логических элементов И, другая-между входом инвертора и входом второго логического элемента И, а вторые входы логических элементов И соединены между собой.1226019 Составитель И Техред В. Кадар лицин Корректор С. Шекмар Редактор Н, Тупиц Заказ 2109/27 о п 130 зводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна Тираж 670НИИПИ Государственного кделам изобретений иИосква, Ж, Раушск Подпимитета СССРткрытийая наб., д. 4./