Комбинированный датчик Советский патент 1978 года по МПК B23K9/10 

(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к области автома тизации сварочнь1х процессов, в частности, к датчикам положения сварочной головки отиосительно стыка свариваемых изделий. Известен комбинированный датчик, соде жаший электромагнит, подключенный к выходу задающего генератора, феррозонд, цеп возбуждения которого подключена к выходу другого задакщего генератора, а вь7ход посредством избирательного усилителя «ко входу фазового дискриминатора, модулятор, входы которого соответственно соединены с обоими задающими генераторами, а выход посредством другого избирательного усилител55-. с опорным входом фазового дискриминатора. Выход фазового диск риминатора в свою очередь подключен к сглаживающему фильтру ij. Недостатком этого датчика является низкая стабильность выходных характеристик, обусловленная фазовыми сдвиг&ми опорного напряжения фазового дискриминатора, возникающими под влиянием дестабилизирующих факторов ( изменение темпер туры окружающей среды и воздействие электромагнитных полей). Целью изобретения является улучшение выходных характеристик комбинированного датчика путем повышения стабильности фоу мирования опорното напряжения фазового дискриминатора. Это достигается тем, что датчик сна&жен делителем частоты, включенным между первым задающим генератором и феррозондом, при этом выход второго задающего генератора подключен к опорному входу фазового дискриминатора и входу ьодул тора, второй вход которого подключен к первому задающему генератору, а выход посредством избирательного усилителя-к электромагниту. На чертеже показана структурная схема комбинированного датчика. Комбинированный датчик содержит элект ромагнит 1, предназначенный для ввода магнитного потока в свариваемые изделия, феррозонд 2, используемый для преобразования перемещения сварочной головки относительно шва в электрический сигнал. первый задающий генератор 3, делитель частоты 4, выход которого соединен с цепью возбуждения феррозонда, избирательный усилитель 5, фазовый дискриминатор 6,сглаживающий фильтр 7, моДулятор 8, подключенный своими входами к задающим генераторам 3 и 9, и избирательный усилитель 10, выход которого соединен с электромагнитом 1. Комбинированный датчик работает сле дукшшм образом. С помсяаью электромагнита 1 на стыке свариваемых изделий возбуждается перемен ный магнитный поток с частотой Л . Сос тавляюшая напряженности магнитного пото« ка рассеивания, сошхадаюшая с осью чув ствительности феррозонда 2, пропордионалы на смешению датчика от стыка. Под действием этой составляющей на выходе феррозонда появляется ЭДС, которая усиливает ся избирательным усилителем 5, настроенным в резонанс на боковую частоту модулированного сигнала ш 1хода феррозов да, где Ш- частота тока возбуждения феррозонда, формируемая делителем частоты 4 Преобразование усиленного сигнала в напряжение постоянного тока, пррпориио . нальное смешению датчика от стыка, осуществляется фазовым дискриминатором 6, пульсации выходного напряжения которого подавляются сглаживающим фильтром 7. Второй задающий генератор 9 формируе напряжение частотой 2 ш , являющеес сяюрным для фазового дискриминатора 6. Напряжение возбуждения электромагнит 1формируется модулятором 8 и избирател ным усилителем 10, при этом на вкоды модулятора подаются напряжения частотой 2UU с первого задающего генератора 3 и 2 О « SI - со ;; второго задающего генератора 9. В спектре выходного сигнала модулятора 8 содержится составляющая с разностной частотой,которая выделяется избирательным усилителем 10. Так как ft «i (jO. то избирательный усилитель 1О может быть шолнен достаточно широ кополосным. Фазовая характеристика такого усилителя имеет малую крутизну, л оэтому влияние дестабилизирующих факторов (температуры и магнитных полей ) приводит к незначительному изменению его фазь1 выходного напряжения. Для обеспечения стабильности выходных характеристик датчика требуется высокая стабильность частот первого и второго з&. дакяцих генераторов. Высокая стабильность частот в устройстве достигается применением генераторов с кварцевой стабилиа&цией частоты. Предложенный датчик проще в реализации, чем известный, а стабильность его выходных характеристик значительно повысилась. Формула изобретения Тломбинирова гаый датчик, содержащий электромагнит, подключенный к шлходу зад кацего. генератора, феррозонд, цепь возбуждения которого подключена к выходу ,другого задающего генератора, а выход посредством избирательного усилителя ко входу фазового дискриминатора, модулятор, входь которого соответственно соединены с обоими задающими генераторами, а выход посредством другого избирательного усилителя с-опорным входом фазового дискриминатора, выход которого в свою очередь подключен к сглаживающему фильтру, о тличающийся тем, что, с целью улучшения его выходных характеристик путем повышения стабильности формирования опорного напряжения фазового дискрлминг тора, он снабжен- , делителем частоты, вклю ченным между первым задающим генератором и феррозондом, при этом выход второго задающего генератора подключен к опор ному входу фазового дискриминатора и входу модулятора, второй вход которого подключен к первому задающему генератору, а Шзтход посредством избирательного усилителя-к электромагниту. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидетельство № 499О70, кл. В 23 К 9/1О, 15.О1.74.