Датчик перемещений

, 1324032 09 11 4 О 01 В 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ С 8(71) Специальное конструКторское бюро испытательных машин Производственного объединения "Точмашприбор" (72) М.В.Рогожкин, М.А.Герасименко, Р.А.Калайджян,и В.И.Мальков(53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ф 177764, кл. О 01 В 7/00, 1964.Агейкин Д.И. и др. Датчики контроля и регулирования, М.: Машиностроение, 1965, с. 25.(57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью повьппение точности и расширение диапазона измерения линейных перемещений в датчике, содержащем установленные соосно резистивные преобразователи углового перемещения в электрический сигнал, выполненные в виде жотенциометров 1 и 2 грубого и точного отсчета. Оси этих потенциометров связаны через фрикционную муфту 4, содержащую фланец б, закрепленный на оси потенциометра 1 грубого отсчета, и упругую пластину 7, закрепленную на оси потенцнометра 2 точного отсчета. На кор пусе 3 датчика закреплены неподвижный упор и подвижная плоская пружина с упором на ее свободном конце, выполняющая Функции пластинчатого якоря электромагнита, Связь потенциометров 1 и 2 с объектом контроля осуществляется с помощью цилиндрической зубчатой передачи, содержащей зубчатую рейку 9 и зубчатую шестерню 8, установленную на оси потенциометра 1. Взаимодействие подвижного упора с пластиной 7 препятствует ее повороту, благодаря чему предотвращается работа потенциометра 2 точного отсчета, и измерение перемещения произвр; дится только с помощью нотенциометра "1 грубого отсчета. При подключении электромагнита к источнику питания подвижный упор освобождает пластину 7, благодаря чему регистрация перемещений производится одновремен но обоими.потенциометрамИ. 1 з.д. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения линейных перемещений, например, захватаиспытательной машины.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измеренияпри контроле линейных перемещений путем обеспечения возможности подключения потенциометра точного отсчета натребуемом участке контролируемого диапазона.На фиг.1 изображен датчик, разрез;на фиг.2 - управляющий элемент потен".циометра точного отсчета; на фиг.Зпластинчатый якорь электромагнита,вид сверху; на фиг.4 показано взаимодействие упругой пластины с пластинчатым якорем электромагнита в конце 20обратного хода датчика; на фиг.5 -взаимное расположение упругой пластины и пластинчатого якоря при зафиксированном начальном положении потенциометра точного отсчета; на фиг.6 то же, в момент начала рабочего хода потенциометра точного отсчета.Датчик перемещений содержит потенциометр 1 грубого отсчета и потенциометр 2 точного отсчета, которые ус- З 0тановлены соосно в корпусе 3.Валы потенциометров 1 и 2 соединены между собой через фрикционнуюмуфту 4, выполненную в виде закрепленного на валу потенциометра 1 с по- З 5мощью валика 5 фланца 6 и ведомойполумуфты, представляющей собой закрепленную на валу потенциометра 2 упругую пластину 7,На валике 5 закреплена шестерня 8 40с зубчатой рейкой 9, предназначеннойдля связи датчика с объектом контроля (не показан). На упругой пластине 7 выполнен выступ 10 для взаимодействия с ограничителем хода потенциометра 2 точного отсчета, содержащего неподвижный упор 11.В качестве потенциометра 1 грубого отсчета используется потенциометр(например, типа ППМЛ) с рабочим углом 50поворота 7200 , а в качестве потенциометра 2 точного отсчета - потенциоометр с рабочим углом поворота 330(например, типа ПЛП).Упругость пластины 7 позволяет 55обеспечить необходимое усилие сцепления в фрикционной муфте в пределахугла поворота потенциометра точногоотсчета и возможность проскальзывания в пределах угла поворота потенциометра грубого отсчета.Консольно закрепленная на корпусе 3 (на кронштейне электромагнита 14) плоская пружина 12 с упором 13 на свободном конце выполняет функции пластинчатого якоря электромагнита 14 и предназначена для удержания вала потенциометра точного отсчета в начальном положении при установочных перемещениях измеряемого объекта,которые не требуется измерять точно, а электромагнит 14 и пружина 12 с упором 13 выполняют функции управляющего элемента фрикционной муфты и обеспечивают отвод упора 13 перед измерением малых величин перемещения с помощью потенциометра 2 точного отсчета.Для увеличения силы притяжения электромагнитом его пластинчатого якоря на пружине 12 имеется накладка 15 из магнитомягкого материала. Конец пружины 12 со стороны упора 13 уширен (фиг.З) для обеспечения такого взаимодействия ее с выступом 10 пластины 7, при котором выступ 10 имеет возможность отжимать пружину 12 лишь при обратном ходе датчика к начальному угловому положению потенциометра 2 точного отсчета, не. соприкасаясь с ней в других ее угловых положениях.Соприкасающиеся поверхности фланца 6 и пластины 7 должны быть достаточно гладкими во избежание преждевременного износа. Из этих же соображений указанные поверхности целесообразно смазывать,Йотенциометры 1 и 2 закрыты. кожухами 16 и 17, Для измерения перемещений корпус 3 датчика соединяют с неподвижной базой, а зубчатую рейку 9 - с подвижной частью объекта измерения. Потенциометры 1 и 2 включают в соответствующую измерительную схему (не показана).Датчик работает следующим образом.Линейное перемещение связанной с объектом контроля рейки 9 относительно корпуса 3 через шестерню 8 валика 5 приводит к пропорциональному угловому перемещению вала потенциометра 1.Через фрикционную муфту 4 это угло вое перемещение передается на вал потенциометра 2, с помощью которого измеряются малые величины перемеще1374037 ВидА игЗ ний. Если вал потенциометра 2 удерживается упором 13 в начальном положении (фиг.5), происходит проскальзыва" ние фрикционной муАты 4, измерение производится только потенциометром 1 грубого отсчета. Для точного измерения малых величин перемещений в катушку электромагнита 14 подают ток, пружина 12 притягивается к электро магниту 14 (Аиг.б), ее упор 13 освобождает выступ 10 пластины 7 и вал потенциометра 2 получает возможность вращаться (на Аиг.б - по часовой стрелке) вместе с валом потенциомет ра 1 в пределах величины рабочего угла поворота (330 ). Если измеряемое перемещение превышает эту величину, выступ 10 пластины 7 упирается в неподвижный упор 11 и вращение вала 20 потенциометра 2 прекращается. Таким образом, измерение перемещения производится потенциометром 1 независимо от положения потенцнометра 2.По завершении цикла измерения ка тушку электромагнита 14 обесточивают, при этом пружина 12 возвращается в положение, показанное на фиг.2. 1При возврате объекта измерения к 30 исходному положению вал потенциометра 2 через муфту 4 вращается в обратную сторону (на фиг.4 - против часовой стрелки) и возвращается в начальное положение. При подходе к этому положению выступ 1 О пластины 7 отжимает (Аиг.4) конец пружины 12, изгибая ее, и при дальнейшем движении соскальзывает с нее, Пружина 12 распрямляется (Аиг.5) и пластина 7 своим 40 выступом 10 оказывается зафиксирован-. ной между упорами 11 и 13, Это положение пластины 7 соответствует исходному положению потенциометра 2.Таким образом, при использовании угловых резистивных преобразователей перемещений обеспечивается измерение линейных перемещений с повьппенной точностью и в широком диапазоне (О мм), что достигается применением обоих потенциометров (грубого и точного отсчетов) одновременно,Формула изобретения 1. Датчик перемещений, содержащий корпус и соосно закрепленные на нем потенциометры грубого и точного отсчета, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения точности и расширения диапазона измерения при контроле линейных перемещений, он снабжен зубчатой цилиндрической передачей, зубчатая рейка которой предназначена для связи с объектом контроля, а зубчатое колесо закреплено на оси потенциометра грубого отсчета, и Арикционной муфтой с управляющим элементом, связывающей оси потенциометров, а потенциометр грубого отсчета выполнен многооборотным.2. Датчик по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что Арикционная муфта выполнена в виде фланца, закреп.- ленного на оси потенциометра грубого отсчета, и упругой пластины с выступом, закрепленной на оси потенциометра точного отсчета, а управляющий элемент выполнен в виде электромагни та и подпружиненного пластинчатогоякоря с упором на свободном конце, предназначенным для взаимодействия с вьгступом пластины Арикционной муАты.1374037 дакто аковс ск рректо каз 562/36 ВНИИПИ 3 4/ г. У тавитель Л.ГусьРед М.Ходанич Тираж 680 Подписно Государственного комитета СССР делам изобретений и открцтий35, Москва, Ж, Раушская наб.,оизводственно-полиграфическое пре ород, ул. Проектная,