Устройство для измерения линейных перемещений

/00 51)5 6 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вязи с щоловкаы,2 ил.(21) 4796872/28с соответствующими выходамй двухдоро- (22) 14.11.89 жечной магнитной головки 3, триггер 6 и (46) 07.08.92. Бюл, М 29счетчик 9, снабжен двумя элементами ИЛИ (71) Камский политехнический институт 7, 8, магнитоноситель 1 выполнен в виде (72) А, Ю. Рубин и В. В, Сысоев . линейки, а импульсы записаны на двух до- (56) Авторское свидетельство СССР рожках с фазовым сдвигом к/2, магнитная М 993004, кл, 0 01 В 7/00, 1983, головка 3 является полемером, счетчик вы- (54) УСТРОйстВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИ- полнен реверсивным,выход формирова-, НЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ теля 4 импульсов соединен с синхрони- (57) Изобретение относится к контрольно- зирующим входом триггера 6, прямой вход измерительной технике, Цель изобретения которого соединен с вторым входом элемен - повышение точности и быстродействия - та ИЛИ 7, инверсный выход соединен с втодостигается за счет того, что устройство, рым входом элемента ИЛИ 8, выход содержащее двухдорожечный магнитоноси- которого соединен с входом обратного счетель 1 с записанными импульсами заданной та счетчика 9, а выход элемента ИЛИ 7 соеплотностиидвухдорожечнуюмагнитнуюго-. динен с входом прямого счета счетчика 9, ловку 3 считывания, установленные с воз- магнитоноситель предназначен для с можностью перемещения относительноизмеряемым объектом, а магнитная г другдруга,первый 4 и второй 5 формирова- закреплена неподвижно. 1 3. и. ф-л тели импульсов. входы которых соединеныИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано дляизмерения линейных перемещений в машиностроении, станкостроении и других областях народного хозяйства, 5Известно устройство для измерения линейных перемещений, содержащее шток,магнитоноситель сзаписанными импульсами заданной плотностй, магнитную головку,формирователь, счетчик. 10Недостатками устройства являются невысокая точность измерения и зависимостьточности от скорости перемещения штока,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является датчик линейных перемещений, содержащий шток,кольцевой магнитоноситель с записаннымиимпульсами заданной плотности, которыйдвижется с постоянной скоростью, магнитные головки, формирователи, триггер, счетчик,Недостатками такого устройства являются зависимость точности от деформациимагнитоносйтеля, возникающая"из-за неравномерйости движения магнитоносителя 25в устройстве, от параметров записанного исчитанного импульсов запроса, малое быстродействие, связанное с тем, что информация-о текущем перемещении выводится впоследовательном виде. 30Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство для измерения линейных перемещений, содержащее двухдорожечный 35магнитоноситель с записанными импульса ми заданной плотности и двухдорожечнуюмагнитную головку считывания, установленные с возможностью перемещения относительно друг друга, первый и второй 40формирователи импульсов, входы которыхсоединены с соответствующимй выходамидвухдорожечно 1 магнитной головки, триггер и счетчик, сна мено двумя элементамиИЛИ, магнитоноситель выполнен в виде инейки, а импульсы записа .ы н.". двух дорожках с фазовым сдвигом т/2, магнитнаяголовка является полемером, счетчик выполнен реверсивным, выход первого формирователя импульсов соединен с 50синхронизирующим входом триггера и первыми входами элементов ИЛИ, выход второго формирователя импульсов соединен синформационным входом триггера, прямойвыход которого соединен с вторым входом 55одного из элементов ИЛИ, инверсный выход соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен свходом обратного счета счетчика, а выход первого элемента ИЛИ соединен с входом прямого счета счетчика,На фиг, 1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - временная диаграмма работы устройстваУстройство для измерения линейных перемещений содержит магнитоноситель 1, шток 2, двухдорожечную магнитную головку 3, первый 4 и второй 5 формирователи, входы которых соединены с первым и вторым выходами магнитной головки 3 соответственно, триггер 6, первый синхронизирующий вход которого соединен с выходом первого формирователя 4, второй информационный вход соединен с выходом второго формирователя 5, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, первые входы которых подклю-. чены к выходу первого формирователя 4, второй вход первого элемента ИЛИ 7 соединен с первым выходом триггера 6, второй вход второго элемента ИЛИ 8 подключен к инверсному второму выходу триггера 6, реверсивный счетчик 9, - вход прямого счета которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ 7, вход обратного счета подключен к выходу второго элемента ИЛИ 8, а на выходе счетчика 9 присутствует информация о текущем перемещении датчика.Устройство работает следующим образом,При включении устройства счетчик 9 сбрасывается и исходное положение считается начальным. При перемещении штока 2 с закрепленной на нем магнитной головкой 3 с магнитоносителя 1 считываются двухдорожечной магнитной головкой 3 импульсы, предварительно записанные на двух дорожках магнитоносителя 1 с заданной плотностью и фазовым сдвигом л/2, причем амплитуда считанных импульсов на выходах магнитной головки 3 не зависит от скорости перемещения штока 2, так как чувствительными элементами в магнитной головке 3 являются датчики, причцип действия кото-ых основан на гальваномагнитном эффекте, они измеряют магнитный поток, а не скорость изменения его, Сигналы с выходов магнитной головки 3 (фиг, 2) поступают на формирователи 4 и 5, которые формируют прямоугольные импульсы, сформированные импульсы с фазовым сдвигом л/2 посту-. пают на синхронизирующий и информационный входы триггера б. Из временной диаграммы работы устройства видно, что по переднему фронту синхронизирующего импульса с выхода формирователя 4, поступающего на синхронизирующий вход триггера 6, происходит запись и передача на выход триггера 6 логического состояния, присутствующего на выходе второго формирователя 5, который формирует информационные импульсы, поступающие на информационный вход триггера 6.В зависимости от направления движения штока 2 с магнитной головкой 3 на передний фронт сИнхронизирующего импульса с формирователя 4 приходится или низкий, или высокий логический уровень на выходе формирователя 5. Таким образом, на первом выходе триггера 6 присутствует сигнал логического нуля или единицы в зависимости от направления перемещения штока 2 с магнитной головкой 3 при соответствующей скважности импульсов. Сигналы с первого и второго, инверсного, выходов триггера 6, которые поступают на вторые входы первого и второго элементов ИЛИ 7 и 8 соответственно, разрешают прохождение импульсов с формирователя 4, которые поступают на первые входы элементов ИЛИ 7 и 8, только для одного элемента ИЛИ, а именно тольо через элемент ИЛИ, на втором входе которого присутствует логический ноль, Импульсы с Формирователя 4, пройдя через соответствующий элемент ИЛИ, поступают на соответствующий счетный вход реверсивного счетчика 9. В зависимости от направления перемещения штока 2 счетчик 9 считает в прямом и обратном направлении, а на его выходе присутствует информация о текущем перемещении.Изобретение позволяет повысить точность и быстродействие устройства для из- мерения линейных перемещений за счет отсутствия деформации магнитоносителя, постоянного вывода информации о текущем . перемещении, независимости точности измерения от скорости перемещения штока устройства, так как чувствительным элементом в магнитной головке (полимере) воспринимается магнитный поток, а не скорость изменения магнитного потока на магнитоносителе.5Ф ор мул а и зоб рете ни я1, Устройство для измерения линейныхперемещений, содержащее двухдорожечный магнитоноситель с записанными им 10 пульсами заданной плотности и двухдорожечную магнитную головку считывания,установленные с возможйостью йеремещения относительно другдруга, первый и второй формирователи импульсов, входы15 которых соединены с соответствующимивыходами двухдорожечной магнитной головки, триггер и счетчик, О т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повйшения точности ибыстродействия, оно снабжено двумя эле 20 ментами ИЛИ, магнитоноситель выполнен ввиде линейки, а импульсы записаны на двухдорожках с фазовым сдвигом л/2, магнитная головка является полемероМ, счетчиквыполнен реверсивнйм,- выход первого25 формирователя импульсов соединен с синх. ронизирующим входом триггера и первымивходами элементов ИЛИ, выход второгоформирователя импульсов соединен с информационным входом триггера, прямой30 выход которого соединен с вторым входомодного из элементов ИЛИ, инверсный выход соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен свходом обратного счета счетчика, а выход35 первого элемента ИЛИ соединен с входомпрямого счета счетчика,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что магнитоноситель предназначен для связи с измеряемым обьектом, а40 магнитная головка закреплена неподвижно,1753250йжа" рармирааа ляг,ситрон ,врущийРю триггер Б аьиФ дарю ро 3 ощели 5, и цюрмацтннь ЙООщДцггра ИндерсныйРыгай щраггераБИЛИ 7 гЯЮСоставитель В,Сысоеведактор О,Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор Е.П Заказ 2758 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10