Преобразователь перемещений
Сеюз Сееетских
Социалнсткческих
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ нн800610 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 020479 (21) 2746738/25-28 с присоединением заявки N9 (23) Приоритет
Опубликоваио 3001.81.бюллетень No 4
Дата опубликования описания 360181
{51)М. Клз
G 01 В 7/00
Н 02 К 24/00
Государственный комитет
СССР ао данам изобретениЯ н открытий
{53) УДК 621. 317 °.39:531.14 (088,8) (72) Авторы изобретения
Г.И. Алкин и В.В. Лучинин (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
Изобретение относится к электротехнике и контрольно-измерительной технике и может найти применение в устройствах для измерения перемещений подвижных узлов прецизионных станков, измерительных машин и приборов.
Известны преобразователи перемещении типа индуктосин,содержащие два отйосительно подвижных элемента с 10 печатными обмотками, состоящими из последовательно соединенных проводников, расположенных перпендикулярно перемещению.
Иа одном из элементов располагается одна непрерывная обмотка, выполненная в виде шкалы, с шагом Т между соседними проводниками, а на другом - две пространственно смещенные 20 между собой íà 1(2 часть шага Т и выполненные секционированными синусная к косинусная обмотки (lj, Одиим из недостатков данного индуктосина является его неточность, обусловленная, например, погрешностью расположения проводников шкальной обмотки по шагу Т, которая возникает в процессе изготовления датчика.
Наиболее близкий к предлагаемом . преобразователь перемещений типа индуктосин содержит относительно подвижные головку и шкалу с размещенными на них и индуктивно связанными синусной, косинусной, шкальной и корректирующей обмотками (2). Корректирующая обмотка выполнена с шаroM, равным шагу шкальной обмотки, и вместе с дополнительными резисторами включена последовательно s цепь шкальной обмотки.
Недостатком известного преобразователя является увеличение его габаритов, вследствие увеличения площади шкалы на 30-40% для размещения корректирующей обмотки, сложность изготовления шкальной и кор ректирующей обмоток за счет снабжения их промежуточными выводами, а также недостаточная точность коррекции погрешности, имеющей нелинейный характер по длине индуктосина.
Цель изобретения — повышение точности и уменьшение габаритов.
Поставленная цель достигается тем, что корректирующая обмотка выполнена в виде отдельных корректирующих участков, включенных последовательно в рабочие участки шкаль800610
5 где с — постоянная величина сдвига всех корректирующих участков 6, не превышающая по модулю 0,25 Т и влияющая лишь на начальную точку отсчета.
)P КорректирУющие участки б могут быть выполнены путем подрезания проводников шкальной обмотки с одной стороны проводника на величину
2А„.. (фиг. 2) или с обеих сторон (фиг,3). Подрезание с обеих сторон позволяет устранить знакопеременную погрешность, а также устранить влияние на величину коррекций колебаний ширины отдельных проводников.
Введение различной величины сме щения Ь(для различных корректирующих участков б позволяет производить коррекцию нелинейной по длине перемещения погрешности шкальной обмотки.
25 Корректирующие участки 6 могут быть изготовлены с помощью одного из хорошо известных способов обработки; электроэрозионного, электрохимического, лазерного, фотохими.3Q ческого.
Формула изобретения
Преобразователь перемещений типа индуктосин, содержащий относительно подвижные головку и шкалу с разме35 щенными на них и индуктивно связанными синусной, косинусной, шкальной и корректирующей обмотками, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью увеличения точности и уменьшения га4О баритов, корректирующая обмотка выполнена в виде отдельных корректирующих участков, включенных последовательно в рабочие участки шкальной обмотки и размещенных со смещением в направлении перемещения
45 их оси относительно оси рабочих участков шкальной обмотки на величину Ь(, выбираемую иэ условия
8 d а.= +ac I
$Q где 31 и 02- длина рабочих корректирующих участков;
6 — погрешность изготовления рабочих участков шкальной обмотки в i-ом сечении шкалыу с — постоянная величина, по модулю не превышающая четверти шага Т обмотки.
Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США 9 2799835,кл.336-123, 1957.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 446741, кл. G 01 В 7/00, 1974
4$ (прототип). где 6„и.62- длина рабочих и корректирующих участков; д „ — погрешность изготовления рабочих участков шкальной обмотки в
i-ом сечении шкалы; с — постоянная величина, по модулю не превышающая четверти шага Т обмотки.
На фиг. 1 изображен предлагаемый преобразователь у на фиг. 2 и 3 варианты корректирующих участков.
Преобразователь содержит относительно подвижные головку 1 и шкалу
2 с размещенными на них и индуктивно связанными синусной 3, косинусной 4 и шкальной 5 обмотками. Корректирующая обмотка выполнена в виде отдельных участков б проводников, включенных последовательно в рабочие участхи 7 шкальной обмотки.
Преобразователь работает следующим образом.
При питании обмоток 3 и 4 синусоидальными токами, смещенными на Я)2 на рабочих участках 7 обмотки 5 наводится ЭДС Е
Е„= A(„ in t (out+I;)+ т ), (1) где А - коэффициент пропорциональности;
6< — длина рабочих участков 7 обмотки 5; круговая частота тока питания; времяу
Ч„ — сдвиг фазы в 1-ом сечении обмотки шкалы при точном изготовлении преобразователя;
Т вЂ” шаг обмотки 5;
Д. — погрешность изготовления ра1 бочих участков шкальной обмотки в i-ом сечении шкалы;
-у в " дополнительный сдвиг фазы обусловленный погрешностью 4 .
В ИОРРектирующих участках б на)дится дополнительная ЭДС Еа
Е2 = Айдsin ((В t+ф) — ф), (2) де А - сдвиг оси соответствующего корректирующего участка в
1-ом сечении шкалы; — - дополнительный сдвиг фазы
Еу, обусловленный сдвигом корректирующих участков на.величину b„, Общая ЭДС на выводах обмотки 5 определяется
Е =Е + Е2. (3)
Иэ выражений (1-3) может быть определена необходимая величина ной обмоткИ и размещенных со смещением s направлении перемещения их оси относительно оси рабочих участков шкальной обмотки на величину
Ь1 выбираемую иэ условия
614 1 а.= .. с, 1 2 сдвига а„, при которой погрешность преобразователя отсутствует
1 d 1
Ь1= о С, 2
