Преобразователь перемещений в период электрических колебаний Советский патент 1992 года по МПК G01B7/00 

1

(21)4902480/33 (22)14.01.91 (46) 23.09.92. Бюл. № 35 (71) Самарский филиал Института машиноведения им. А.А.Благонравова (72)А.В.Степин

(56) Авторское свидетельство СССР № 1548658, кл. G 01 В 7/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР Ms 1551974, кл. G 01 В 7/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР Ms 1580146, кл. G 01 В 7/00, 1985.

/

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ПЕРИОД ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

(57) Использование: измерительная техника, в частности в робототехнике,для измерения малых линейных перемещений. Сущность изобретения: преобразователь содержит компаратор 1, первичный преобразователь 2,источник 3 питания и резисто- р 5. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в робототехнике для измерения малых линейных перемещений.

Известен преобразователь перемещений, содержащий датчик генератор переменного тока, первый, второй, третий, четвертый и пятый конденсаторы, блок выпрямления, блок сравнения, два резистора, источник опорного напряжения, шину нулевого потенциала, двухобмоточный дроссель и два диода.

Известен также преобразователь перемещений, содержащий генератор синхроимпульсов, генератор импульсов тока, трансформаторный датчик, трансформатор, интегратор, потенциометр, сумматор, усилитель, компаратор, переключатель, триггер и шину нулевого потенциала. Недостатком известных устройства является то, что вследствие сложности этих устройств снижается точность и надежность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь перемещений в период

электрических колебаний, содержащий бесконтактный потенциометрический датчик, интегратор и компаратор, выход которого подключен к входу бесконтактного потенци- ометрическрго датчика и интегратора, элемент памяти, вход которого подключен к выходу бесконтактного потенциометриче- ского датчика, формирователь импульсов, включенный между выходом компаратора и управляющим входом элемента памяти, и сумматор, первый вход которого соединен с выходом бесконтактного потенциометриче- ского датчика, второй вход - с выходом элемента памяти, а выход - с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с выходом интегратора. Недостатком этого преобразователя перемещений в период электрических колебаний является следующее.

Большое количество элементов преобразователя приводит к снижению надежности и точности. Применение в качестве датчика бесконтактного потен циометриче- ского датчика не позволяет получить высокую чувствительность преобразователя.

сл

с

1 а

CJ 00 4

ю

Цель изобретения - повышение точности и надежности работы.

Эта цель достигается тем, что преобразователь перемещения в период электрических колебаний, содержащий первичный преобразователь, компаратор и источник питания снабжен тремя резисторами, а первичный преобразователь выполнен индуктивным, причем источник питания подключен к компаратору, один из входов которого подключен к общей точке соединения одних выводов первого и второго резисторов, другой вход компаратора подключен к выходу индуктивного преобразователя и к одному из выводов третьего резистора, другие выводы первого и третьего резисторов подключены к шине нулевого питания, а выход компаратора подключен к другому выводу второго резистора и к входу индуктивного преобразова- теля.

На фиг.1 представлена принципиальная схема преобразователя перемещений в период электрических колебаний; на фиг.2 приведены временные диаграммы напря- жений.

Преобразователь перемещения в период электрических колебаний (см.фиг.1) содержит компаратор 1, первый преобразователь 2,источник 3 питания, ре- зисторы 4-6.

Преобразователь перемещения период электрических колебаний работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени to включается источник 3 питания. В результате флуктуации на выходе компаратора 1 на- чнет возрастать напряжение V отрицательной полярности. Благодаря положительной обратной связи увеличение выходного напряжения происходит лавинообразно. В результате на выходе компаратора 1 в момент времени to устанавливается напряжение V -Е (см.фиг.2а). Напряжение V через делитель образованный резистора- ми 5 и 6 с коэффициентом деления К прикла- дывается к неинвертирующему входу компаратора 1 (см.фиг.26). В момент t° окончания формирования импульса в цепи,

образованной последовательным соединением индуктивного преобразователя перемещения с индуктивностью а f( X ) и резистором 4 начинает возрастать ток, вследствие чего напряжение на инвертирующем входе компаратора 1 начинает линейно изменяться (фиг.2бв), причем скорость изменения будет зависеть от величины L и как следствие, от измеряемого перемещения. В момент времени t происходит сравнение напряжений на неинвертирующем и инвертирующем входах компаратора 1, при этом происходит скачкообразное переключение напряжения на выходе компаратора, которое становится V +Е (см.фиг.2,а). Дальнейшие процессы, протекающие в схеме, аналогичны рассмотренным.

В момент времени ta завершается цикл формирования периода колебаний, величина которого зависит от индуктивности датчика которая может изменяться в зависимости от перемещения.

Использование преобразователя перемещения в период электрических колебаний для построения системы контроля положения деталей в рабочих органах роботов позволит повысить точность и надежность работы.

Формула изобретения

Преобразователь перемещений в период электрических колебаний, содержащий первичный преобразователь, компаратор и источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности в работе, он снабжен тремя резисторами, а первичный преобразователь выполнен индуктивным, причем источник питания подключен к компаратору, один из входов которого подключен к общей точке соединения одних выводов первого и второго резисторов, другой вход компаратора подключен к выходу индуктивного преобразователя и к одному из выводов третьего резистора, другие выводы первого и третьего резисторов подключены к шине нулевого питания, а выход компаратора подключен к другому выводу второго резистора и к входу индуктивного преобразователя.