Датчик угловых перемещений Советский патент 1958 года по МПК G01P3/44 

Датчики угловых перемещений, действие которых основано на иодсчете импульсов тока, подаваемых непрерывно вращаюи имся э.теменгом, известны.

В описываемом изобретении непрерывно вращающийся элемент датчика выполнен в виде барабана с ферромагнитным покрытием, на котором нанесены дорожки магнитной записи, считываемоД посредством трех магнитных головок. Первая из них неподвижна и служит для подачи счетных импульсов тока. Вторая головка также неподвижна и ирелназпачена для управления открытия триггера, а третья овяза1та г задающей осью датчика и управляет закрытием триггера.

Такая конструкция датчика обеспечивает возможность гюлучепня резу.чьтатов измерений в виде дискретного ряда чисел, а также независимость точности преобразования от стабильности высщих условий (источники питания, температура и др.).

На чертеже изображена принципиальная схема далчика.

Импульсный барабан / датчика выполнен в виде цилиндра с ферромагнитным покрытием на боковой поверхности. Длина образующей барабана допускает нанесение трех дорожек Дь Д2, Дз записи. Запись на дорожке Ml имеет вид равномерно расположенных участков с насыщенным состоянием .магн гтной поверхности, что при считывании через ненодвижную питающую го,човку /i дает возможность получить последовательность импульсов. Количество их за период обращения барабана определяет точность датчика и ограничивается допустимой плотностью записи.

На дорожке Д и Д-л нанесено по одному элементарному хчастку насьпцения, которые находятся на одной образующей барабапа.

Электродвигатель 2 приводит барабан во вращение с постоянной {не обязательно стабиль} ой) скоростью, осуществляя развертку записи. -1итающая головка А - неподвижна;: читаюн1ая го.ювка Г;,- жестко связана с задающей осью 3 датчика.

,,M 1)2250

Таким образом, относительное положение головок А и /з определяет измеряемое угловое перемещение.

Относительное положение головок может также быть охарактеризовано отношением: У -„-. где Д - промежуток времени между моментами поступления импульсов считывания головок А и Гз, а Т - г:ериод обращения барабана.

Ключевая с.хсма, управляемая им 1ульсами с головок /г и /з, пропускает на выход устройства равноотстоящие импульсы с головки Г в течение времени Д

Тогда: /( ..-2j- -,(П

где; { -измеряемый угол в радианах; /V - полное число импульсов на выходе головки Г| за период;

п - число импульсов с головки i за время Д/.

Число импульсов п, таким образом, пропорционально угловой входной величине.

Из выражения () непосредственно видно, что число п импульсов не зависит от периода Т, чем обеспечивается независимость результата от скорости вращения двигателя.

Ключевая схема построена на .чогических и усилительных элементах.

Импульс с головки 1 через усилительный элемент запускает триггер Тр по входу а, импульс с головкой А через усилительный элемент производит сброс триггера по входу б. Высокое напряжение, существующее на выходе триггера в течение промелсутка времени А, открывает вентиль (логическое звено типа И) по потенциальному входу.х.

Таким образом обеспечивается поступление на выход схемы датчика п импульсов.

Ключевая схема может быть выно.;и1ена на ламповых, полупроводниковых или ферромагнитных элементах.

При достигнутой в настоявшее время предельной пло1ности записи иа барабан (8 ) импульсный барабан диаметром 40 и.ч может обеспечить точность до О, /().

Предмет и з о б р е е и и я

Датчик угловых перемещений, действие которого основано на подсчете числа импульсов тока, подаваемых посредством непрерывно вращающегося элемента, отличающийся тем, что, с целью получения результатов измерений в виде дискретного ряда чисел, непрерывно вращающийся элемент датчика выполнен в виде барабана с ферромагнитным покрытием, на котором нанесены дорожки магнитной записи, считываемой посредством трех магнитных головок, из которых первая неподвижна и служит для подачи счетных и.ммульсов тока, вторая, также неподвижная, управляет открытием триггера, а третья - связана с задающей осью датчика и управляет закрытием триггера.