Способ формирования сигналов индуктосина и устройство для его осуществления

Сонтз СоеетсиннСоцнвлнстнчесиннРеспубпнн ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 765746(22) Заявлено 26.04.77 (21) 2480119/18-21с присоединением заявки лй)М. Кл, 01 В 2500 Государственный номнтет СССР оо делам нзобротоннй н открытейФ. И. Коган, Е. А. Кузнецов,и М. Ф, Алферова Гольдин 2) Авторы изобретени Особое конструкторское бюро станкостроения 1) Заявитель(54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ ИНДУКТОСИНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Изобретение относится к станкостроению ипредназначено для реализации в преобразовате.лях входных и выходных напряжений измерительного преобразователя типа индуктосин.Известен способ входных и выходных сигналов измерительного преобразователя типа индук отосин и устройства для его реализации,Способ заключается в том, что формируютдве последовательности периодического, строгосинусоидального напряжения, одинаковые почастоте и амплитуде. Сдвигают одну из последо-вательностей по фазе относительно друтой на1/4 периода, Затем по линиям передачи направ.ляют эти синусоидальные сигналы на входныеобмотки индуктосина. Вследствие потерь в линии и входных обмотках индуктосина искажа 15ется форма входных сигналов, частота входныхсигналов сравнительно низка и не выходит запределы 500 Гц - 10 кГц. На выходе получают фазопеременный синусоидальный сигнал, изИменение фазы которого является эквивалентомвеличины перемещения.Искажения формы сигналов на входе и выходе индуктосина частично компенсируют тем,что в каждом конкретном случае путем проби ошибок находят оптимальный вариант уклалки кабелей и точки заземления нх экранов.Применяют витые пары, укорачивают кабели дотого, что их длина не превышает 0,5 м. Этообстоятельство вынуждает устанавливать непосредственно на станке источник входных сигналов и усилитель выходных сигналов.Недостатком этого способа является малаявеличина (0,2 - 2,0 мв) выходного сигнала и ис.кажение формы сигнала. В результате, к устрой.ствам, регистрирующим изменение фазы выходного сигнала, линейно зависящее от величиныперемещения органа станка, предъявляются жесткие требования. Эти устройства вынужденноразмещаются на станке вблизи индуктосина. Онисложны, громоздки и дороги,Наиболее близким техническим решением кпредлагаемому является способ формированиясигналов индуктосина, заключающийся в том,что в источнике входных сигналов формируютпеременное синусоидальное напряжение, кото.рое через раздельные регулирующие цепи полают на обе обмотки головки индуктосина. Регу.3 7657лируют напряжения в обеих цепях одновременно. Изменения напряжения в этих цепях связа.ны синусно-косинусной зависимостью. В резуль.тате такой регулировки величины входных синусоидальных напряжений добиваются на вы,.5ходе индуктосииа нулевого значения сигнала,Недостатком этого способа является малый,не более 0,005, коэффициент передачи напряжения от входа к выходу индуктосина, обуслов.ленный потерями в линиях передачи, входныхрегулируемых цепях, входных и выходных об.,мотках индуктосина и малая величина выход.ного напряжения, что вызывает повышенные тре.бования к чувствительности нуль. органа, с по.мощью которого фиксируют выходнои сигнал,требует дорогостоящей, сложной защиты от помех и предварительного восстановления строгосинусоидальной формы выходного сигнала,Устройство, реализующее данный способ, содержит управляемый генератор частоты входных 20сигналов индуктосина, входные и выходные линии передачи сигналов,Недостатком этого устройства является малыйуровень входных и выходных сигналов индуктосина, обусловленный тем, что пределы изменения частоты входных сигналов индуктосина недостаточны для подстройки этой частоты в резо.нанс с собственной частотой контуров, образо.ванных распределенными емкостями и индуктивностями входных цепей индуктосина, а такженевозможностью регулировки собственной частоты контуров, образованных распределеннымиЮдуктивностями и емкостями выходных цепейиндукт осин а. 35Целью изобретения является увеличение уровня входных и выходных сигналов индуктосина путем исключения реактивных потерь.Это достигается тем, что генерируют входные сигналы, компенсируют искажение формы входных 4, сигналов в линии передачи от генератора ко входу индуктосииа, получают выходные сигналы и компенсируют искажение формы выходных сигналов в лйии передачи от выхода индуктосина до входа измерительной системы, предварительно определяют собственную частоту контура, образованного распределенными индуктив. постыл и емкостью входной обмотки индуктосина, линии передачи и приведенной индуктив. постыл выходного трансформатора источника.50 входных сигналов, затем настраивают частоту входных сигналов в резонанс с собственной частотой упомянутого контура, затем определяют собственную частоту выходного контура, образованного распределенными индуктивностью55 и емкостью выходной обмотки индуктосина и линии передачи от этой обмотки до активного входа измерительной системы, затем настраивают собственную частоту этого контура 46 4в резонанс с частотой выходных сигналов ин .дук т осин а.Для реализации этого способа в устройство,содержащее генератор с элементом регулирова.ния частоты генерируемых входных сигналовиндуктосина, линию передачи этих сигналов отвыходной обмотки трансформатора генераторако .входу индуктосина и линии передачи отвыхода индуктосина к активным входам измерительной системы попарно введены подстроеч.ные конденсаторы, один из которых шунти руетлинию со стороны индуктосина, а другой шунтирует линию со стороны активного входа измерительной системы,На чертеже изображена принципиальная схемаустройства.Устройство содержит генератор, состоящийиэ мощного триода 1, первичных обмоток 2, 3трансформатора 4, включенных в коллекторнуюцепь триода 1 подстроечного конденсатора 5шунтирующего обмотки 2, 3, резистора 6 дляподачи начального отпирающего смещения на базу триода 1, конденсатора 7 в базовой цепитриода 1 для создания условий генерации близких к тем, в которых работает автоколебатель.ный блокинг-генератор, линию передачи 8 от выходной обмотки 9 трансформатора 4 ко входуиндуктосина, состоящего из входной обмотки 10шкалы индуктосина 11, выходных обмоток 12,13 головки индуктосина 14, подстроечных конденсаторов 15, 16, соединенных с выходнымиобмотками 12, 13 головки индуктосина 14, линию передачи 17 от выхода индуктосина к ак.тивным входам измерительной системы 18, парал.лельно входам которой подсоединены подстроечные конденсаторы 19, 20.Устройство работает следующим образом,При помощи подстроечного конденсатора 5и выбором величины емкости конденсатора 7настраивают источник входных сигналов в резонанс с собственной частотой контура, образованного из индуктивности трансформатора 4 ираспределенных индуктивностей и емкостей шкалы индуктосина и линии передачи 8. Величинуиндуктивности трансформатора 4, приведеннуюк выходной обмотке 9, выбирают в зависимос.ти от распределенной индуктивности шКалы ин.дуктосина 11 и линии передачи 8.В первом приближении приведенная к выходной обмотке 9 индуктивность трансформатора 4должна быть равна сумме распределенных ицдуктивностей линии передачи и индуктосина. Темсамым учитывают распределенные реактивностииидуктосина и линии передачи. Через первичнуюобмотку 2 трансформатора 4 в цепь возбужде.ния генератора ответвляется часть напряженияконтура. Поскольку обратная связь глубокая,то частота генерации определяется главным образом собственной частотой контура, Следователь.5 765746но, за стабильностью частоты контура непрерывно следят и подстраивают генератор в резонансс ней. Так как при резонансе потери в контуре определяются только его активным сопротивлением, то в результате резко повышаетсяуровень напряжения входных сигналов на входе индуктосина,Получив сигналы на выходных обмоткахголовки индуктосина 14 подстраивают в резонанс с их частотой частоту собственных колебаний контуров, образованных распределенными индуктивностью и емкостью выходных об.моток 12 и 13 головки индуктосина, линийпередач 17 и сосредоточенными емкостями 15,16, 19 и 20. Подстройку осуществляют регули; 15рованием величин сосредоточенных емкостей иконтролируют по максимальному уровню сигналов, сначала на выводах выходных обмоток,.азатем на входах измерительной системы 18.В реальных условиях на станках на длине ли ний передачи порядка 30 м, собственная часготатаких контуров находится в пределах от 1,6 до1,8 мГц, На этой частоте удалось повыситькоэффициент передачи напряжения от входа квыходу индуктосина и соответственно входные 25сигналы почти в 200 раз, т.е. сделать его прак-.тически равным 1 (с учетом того, что площадьрисунка одной обмотки головки относится кплощади рисунка обмотки шкалы как 1:6). Напряжение максимума выходного сигнала индук- Зоюсина при таком положении головки над шкалой, когда проекция рисунка головки совпадает с рисунком шкалы, достигало величины 1,5 в.Это повысило надежность измерений, позволилоубрать со станка предварительные усилители и 35значительно упростить измерительное устройство. В настоящее время принято решение о внедрении устройства, реализующего предлагаемый способ, в системы программного управления станками типа НЗЗ - 2 и Н 55 - 2, выпускаемые ЛЭМЗом.Предварительные расчеты показывают, что в результате внедрения будет получена экономия не менее 1000 руб. на одну систему, Годовой 4выпуск систем превышает 1,5 - 2 тыс. экземпля.ров,формула изобретения1. Способ формирования сигналов индуктосина, заключающийся в том, что генерируютвходные сигналы, компенсируют искажениеформы входных сигналов в линии передачи отгенератора ко входу индуктосина, получают вы.ходные сигналы и компенсируют искажениеформы выходных сигналов в линии передачиот выхода индуктосина до входа измерительнойсистемы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью увеличения уровня входных и выходных сигналов индуктосина путем исключенияреактивных потерь, предварительно определяютсобственную частоту контура, образованногораспределенными индуктивностью и емкостью .входной обмотки индуктосина, линия передачи и приведенной индуктивностью выходноготрансформатора источника входных сигналов,затем настраивают частоту входных сигналовв резонанс с собственной частотой упомянутогоконтура, затем определяют собственную частоту выходного контура, образованного распределенными индуктивностью и емкостью вы.ходной обмотки индуктосина и линии передачи от этой обмотки до активного входа измерительной системы, затем настраивают собственную частоту этого контура в резонанс счастотой выходных сигналов индуктосина.2. Устройство для реализации способа по и. 1,содержащее генератор с элементом регулирования частоты генерируемых входных сигналовиндуктосина, линию передачи этих сигналов отвыходной обмотки трансформатора генераторако входу индуктосина и линии передачи от выхода индуктосина к активным входам измери.тельнойсистемы,отличающеес я тем,что, с целью увеличения уровня выходных сиг.налов в линии передачи от выхода индуктосина к активным входам измерительной системы,в эти линии попарно введены подстроечные конденсаторы, один из которых шунтирует линиюсо стороны активного входа измерительной системы.76574 б оставитель В, Чижовехред Н. Ковалева Корректоо И, М Тираж 1019 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб