Датчик положения вращающегося узла отнносительно неподвижного

,;,;)А о 1)474428 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(61 ополнительное к авт. свцд-раув 22) аявлено 12.06.72 (2оединением заявки -1798560, 25-8 51) Ч. Кл. В 23 ц 210 пр осударственныи комитет овета Министров СССР 3) Приоритет пиковано 25.06.75, Бю,53) УДК 621.7.08Дата ликования описания 16,03. Автор П. В, Долгов Особое конструкторское бюро станкостроения(54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ ВРА УЗЛА ОТИОСИТЕЛЬНО ИЕПО 2 автоцомных преобрадатчиков, сложностью скцх параметров прстельно высокой сложсего устройства в цеалцчцех й напря двухженцй ктриче отн оса стью в зуются зовател согласо образов вачия эч ателейостью и стоим ь датчик, выщегося узла,а, на котоствцтельцые ного положе, н суммцрогх электрпче, и выявляюузла без дотр .в ерснИзобретенне относится к области станкостроения. Металлообрабатывающие станкиснабжаются поворотными столами, которыедолжны с большой точностью поворачизаться на углы, кратные, например, 90, Это необходимо для точного,выполнения взаимнопараллельных и взаимно перпендикулярныхосей в изделии, при обработке их за несколько установок; для фрезерования взаимно параллельных и взаимно перпендикулярных 10плоскостей изделия, с последовательным поворотом стола; для выполнения других аналогичных работ,Известны устройспва для выявления положения вращающегося узла по двум точкам, располокенным на концах одного диаметра.Выявление положения вращающегося узла по двум точкам, расположенным на концах одного диаметра, в известном устройствепроизводится двумя диффервнциально-трансформаторными датчиками. Электрические напряжения этих датчиков преобразуются исуммируются дополнительными устройствами,например, фазочувствительными усилителямии сумматором. Напряжение, сцимаемое с сумматора, подается на вход дривода или какого-либо другого исполнительного или измерительного механизма.Однако известные устройства характери лом.Цель изобретения - создатявляющий положение вращаюконтроль параллельности дцамером установлецы магнцточвставки относительно его исходнця после поворота узла на 180ванпя сигналов, вырабатываемьскцми частямц магнитопроводовщих положение вращающегосяполнптельных устройств. Это достигается тем, что два Ш-образных магнитопровода, жестко закреплеццых на неподвижном узле и одновременно замыкасмых магниточувствцтельпымп вставками, измерительные обмотки которых крестообразно расположены относительно диаметра ц цснтра вращения поворотного узла, соединены друг с другом согласно в две группы, которые в свою очередь соединены по дифф ццальной схеме.На фиг. 1 изображено расположение частей датчика; на фиг, 2 - схема электрического соединения обмоток возбуждения и из(2) 45 50 55 60 65 мерительцых ОбмОтОк датчика, на фиг. 3 схема работы датчика.Датчик положения вращающегося узла относительно неподвжного имеет два идентичных магнитопровода Ш-образной формы 1 и 2 (см. фиг. 1), установленных, напрМер, на неподвижном узле 8, а магниточувстните;ьпые вставки 4 занреплены на вращающемся узле 5 с зазором 5 относительно этих магнитопроводов. Геометрические оси симметрии магниточувствительных вставок 4 совпадают. с концами диаметра, проходящего через ось вращения узла б, На средних стерженях магнитопроводов располагаются обмоткивозбуждения 7, а на крайних стержнях - измерительные обмотки 8.Обмотки возбуждения И 1; и 11 х (см. фиг. 2) имеют одинаковое число витков и к питающему, напряжению У, подключены, например, параллельно, Измерительные обмотки имеют также одинаковое число витков. Обмотки Т 2 и и 4 соединены согласно в одну группу, а Кз и Р; - согласно, но в другую группу. Обе группы соедИИены одна с другой встречно по дифференциальной схеме. Соединение обмоток выполИено, например, на магнитопроводе 1.При согласованных положениях подвижного и неподвижного узлов оси симетрии магнитопроводов, расположенные в плоскости вращения узла, совпадают с геометрическими осями симметрии магниточувствительных вставок, расположенных в той же плоскости.Напряжение ЕУывырабатываеОе электрическими частями датчика, представляет собой алгебраическую сумму напряжений. В процессе выявления положения вращающегося узла относительно неподвижного на каждой Из измерительных обмоток возникает напряжение определенной амплитуды и фазы. В общем случае;(живых (.12 + ( 3 + (14 + 5 ) (1) где Е/ - напряженИе измерительной обмоткинаходящееся в фазе с напряжением питания У,;У - напряжение измерительной обмотки, находящееся в противофазе с напряжением питания У,.ПринцИп работы датчика, с которым связанно увеличение точности позиционирования узла и контроль положения диаметра и на котором установлены хагниточувствительные вставки, будет понятен из следующих рассуждений.Допустим, что измерительные обмотки 8 магнитопроводов 1 и 2 по электрическим и магнитным параметрам - идентичны; действительный центр,вращения узла в исходном положении совпадает с теоретическим центром вращения узланаходящимся в точке О. ОбозИачИм геометрические оси симметрии одной пары магниточувствительных вставок, участвующих в процессе позиционирования, точками Л и В (см. фиг, 3); вариации оси вращения узла б изобразим окружностью радиуса г. В соответствии с принятыми допущенияхи, при согласованном положении подвижного узла с неподвижным точки А и В совпадают с магнитными осями симметрии магнитопроводов, расположенных против них, при этом абсолютные величины напряжений на измерительных обмотках одного и того же маг 4 итопровода равны друг другу; выходное напряжение в равенстве (1),равно нулю. Повернем подвижной узел на 180. Действительный центр вращения узла из-за нал 1 ч 1 я Вариац 114 подшипника может занять любое положение внутри окружности очерченной радиусом г. Для простоты рассуждений полагаем, что он переместился в точку О. При этом точки А и В займут положения А и В, которые, как видно из чертежа, не совпадают с магнитными осями симметрии магнитопроводов, расположенных против них. Вследствие этогонапряжения ца измерительных обмотках одного и того же магнитопровода не равны друг другу. После поворота узла ца 180 1 еобходимым и достаточным условием для оценки согласованности положения, подвижного узла с неподвижным является равенство нулю выходного напряжения К,ы, Это требование выполняется, если напряжение,на одной группе согласно включенных обмоток по абсолютной величине равно напряжению другой группы согласно включенных обмоток, т. е чтобы, выполнялось равенство что возможно только в том случае, если напряжения на измерительных обмоткахрасположенных по одну сторону от диаметра, на котором располагаются геометрические оси симметрии магниточувствительных вставок, равны друг другу, т. е. У 2 -Уз, а .4 = /С/2. (3) Таким образом, благодаря указанному выше соединению обмоток в группы, равенство (2) обеспечивает точное, выявление положения вращающегося узла относительно неподвижного, а раввнство (3) одновременно позволяет осуществлять;контроль положения диаметра, на котором расположены геометрические оси симметрии, в процессе поворота узла на 180, при этом результирующее напряжение на выходе датчика У,является результатом алгебраического суммирования напряжений на измерительных обмотках разных магнитопроводов.474428 б Предмет изооретения Датчик положения вращающегося узла относительно неподвижного с магнитной системой, состоящей из Ш-образных магнитопроводов, жестко закрепленных на неподвижном узле и одновременно замыкаемых магниточувствительными вставками, жестко закрепленными на разных концах одного диаметра вращающегося узла, и электрической частью, имеющей обмотки возбуждения, размещенные на стержнях, например, средних, и измерительные обмотки, размещенные на крайних стержнях магнитопроводов, оглачпюии 7 ся тем, что с целью повышения точности выявления положения вращающегося узла, контроля параллельности диаметра,котором .,становлены5 ные вставки относительно его исходного положения после поворота узла на 180 и суммирования сигналов, вырабатываемых электрическими частями магнитопроводов без дополнительных устройств, измерительные 10 обмотки крестообразно расположены относительно этого диаметра и центра вращения поворотного узла, соединены друг с другом согласно в две группы, которые в свою очередь соединены по дифференциальной схеме./ Вых1 Составитель Т. Кужи м Текрсд Т. Миронова Редактор Л, Лашкова Корректор В, Гутман Тип. Харьк. фил. пред, Патент Заказ 144/203 Изд.111 Тираж 1061 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5