SU1019218A1 - Displacement pickup - Google Patents

Displacement pickup Download PDF

Info

Publication number
SU1019218A1
SU1019218A1 SU823374061A SU3374061A SU1019218A1 SU 1019218 A1 SU1019218 A1 SU 1019218A1 SU 823374061 A SU823374061 A SU 823374061A SU 3374061 A SU3374061 A SU 3374061A SU 1019218 A1 SU1019218 A1 SU 1019218A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
conductors
windings
sensor
section
connecting conductor
Prior art date
Application number
SU823374061A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Илиасович Алкин
Владимир Николаевич Макарцев
Владимир Леонидович Ройтер
Владимир Васильевич Лучинин
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6930
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6930 filed Critical Предприятие П/Я Р-6930
Priority to SU823374061A priority Critical patent/SU1019218A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1019218A1 publication Critical patent/SU1019218A1/en

Links

Landscapes

  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий два относительно подвижных элемента , на одном из которых размещена непрерывна  обмотка, выполненна  в виде щкалы с щагом Т, а на другом - чередующиес  между собой секции двух пространственно смещенных синусной и косинусной обмоток, выполненные в.виде лежащих в одном слое двух проводников с разным направлением токов в них и соединительного проводника, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  полезного сигнала и уменьщени  погрещности датчика от вли ни  высших пространственных гармоник, рассто ние S между проводниками каждой секции обмоток выбрано из услови  4--f Ь S - -Ь, где b - щирина проводников, а соединительный проводник каждой секции состоит из двух частей, расположенных в разных сло х.A SENSOR OF DISPLACEMENTS containing two relatively movable elements, one of which has a continuous winding, is made in the form of shkalahs with jaw T, and on the other - alternating sections of two spatially shifted sine and cosine windings, made in the form of two conductors with different directions of currents in them and the connecting conductor, characterized in that, in order to increase the useful signal and reduce the sensor's error from the influence of higher spatial harmonics, the distance S m forward conductors of each section winding conditions selected from 4 - f b S - b, where b - Schirin conductor and the connecting conductor of each section consists of two parts arranged in different layers.

Description

коto

FF

КХ)KH)

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в индукционных датчиках перемещений с печатными обмотками, примен емых например, дл  измерени  перемещений подвижных узлов станков, мащин и приборов.The invention relates to an instrumentation technique and can be used in induction displacement sensors with printed windings, for example, used to measure the movements of moving parts of machine tools, machines and devices.

Известны датчики перемещений типа индуктосин , содержащие два относительно подвижных элемента, на одном из которых размещена непрерывна  обмотка, выполненна  в виде шкалы, с щагом Т, а на другом - пространственно смещенные секционированные синусно-косинусные обмотки 1.Known displacement sensors of the inductosyn type contain two relatively moving elements, one of which contains a continuous winding, made in the form of a scale, with schitom T, and on the other - spatially shifted partitioned sine-cosine windings 1.

Недостатком таких датчиков  вл етс  погрешность, обусловленна  наличием низщих гармоник, кратных шагу расположени  секций синусной и косинусной обмоток.The disadvantage of such sensors is the error due to the presence of low harmonics that are multiples of the pitch of the sections of the sinus and cosine windings.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  датчик перемещений, содержащий два относительно подвижных элемента , на одном из которых размещена непрерывна  обмотка, выполненна  в виде шкалы с шагом Т, а на другом - чередующиес  между собой секции двух пространственно смещенных на величину Т/4 синусной и косинусной обмоток, выполненные в виде лежащих в одном слое двух проводников с разным направлением токов в них и соединительного проводника.The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a displacement sensor containing two relatively movable elements, one of which contains a continuous winding, made in the form of a scale with step T, and on the other - alternating sections of two spatially displaced T / 4 sinus and cosine windings, made in the form of two conductors lying in one layer with different directions of currents in them and connecting conductor.

В этом датчике кажда  секци  синусной или косинусной обмоток состоит из двух проводников, расположенных в одном слое перпендикул рно направлению перемещени  и соединенных с помощью соединительного проводника, расположенного в том же слое.In this sensor, each section of a sinus or cosine winding consists of two conductors located in the same layer perpendicular to the direction of movement and connected by means of a connecting conductor located in the same layer.

Это ограничивает величину возможного рассто ни  между проводниками секции значением (- - Ь), где b - ширина проводника , из-за необходимости размещени  секции другой обмотки, смещенной на величину Т/4 2.This limits the possible distance between the section conductors to (- - b), where b is the conductor width, due to the need to place another winding section offset by T / 4 2.

Недостаткми такого датчика  вл ютс  малый уровень полезного сигнала и неполна  компенсаци  высших гармонических составл ющих вследствие указанного ограничени  рассто ни  между двум  ближайшими проводниками с разным направлением токов в каждой секции.The disadvantages of such a sensor are the low level of the useful signal and incomplete compensation of higher harmonic components due to the indicated limitation of the distance between the two nearest conductors with different direction of currents in each section.

Целью изобретени   вл етс  увеличение полезного сигнала и уменьшение погрешности датчика от вли ни  высших пространственных гармоник.The aim of the invention is to increase the useful signal and decrease the sensor error due to the influence of higher spatial harmonics.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчике перемещений, содержащем два относительно подвижных элемента, на одном из которых размещена непрерывна  обмотка , выполненна  в виде шкалы с шагом Т, а на другом - чередующиес  между собой секции двух пространственно смещенных синусной и косинусной обмоток, выполненные в виде лежащих в одном слое двух проводников с разным направлением токов в них и соединительного проводника, рассто ние S между проводниками каждойThe goal is achieved by the fact that the displacement sensor, which contains two relatively moving elements, one of which contains a continuous winding, is made in the form of a scale with step T, and on the other, alternating sections of two spatially shifted sinus and cosine windings, made in the form of two conductors lying in one layer with different directions of currents in them and the connecting conductor, the distance S between the conductors of each

секции обмоток выбрано из услови  5- -f + - b, где b - ширина проводников, а соединительный проводник каждой секции состоит из двух частей, расположенных в разных сло х.The winding sections are selected from the condition 5- - f + - b, where b is the width of the conductors, and the connecting conductor of each section consists of two parts located in different layers.

На фиг. 1 представлен вариант датчика перемещений в линейном исполнении; на фиг. 2 - фрагмент выполнени  соединительных частей обмоток.FIG. 1 shows a variant of the displacement sensor in a linear version; in fig. 2 - a fragment of the execution of the connecting parts of the windings.

Датчик перемещений содержит непре0 рывную обмотку 1, расположенную на одном из подвижных элементов датчика, а также синусную 2 и косинусную 3 обмотки, расположенные на другом элементе датчика.The displacement transducer contains a continuous winding 1 located on one of the movable sensor elements, as well as a sinus 2 and cosine 3 windings located on another sensor element.

Секции непрерывной обмотки 1 расположены с шагом Т, а секции синусной и косинусной обмоток, кажда  из которых состоит из двух проводников 4 и 5, соответственно , чередуютс  между собой и размещены на рассто нии Т/4.The sections of the continuous winding 1 are arranged with a pitch T, and the sections of the sine and cosine windings, each of which consists of two conductors 4 and 5, respectively, alternate between each other and are placed at a distance T / 4.

Соединительные проводники, св зывающие электрические проводники 4-4 или 0 5-5 соответственно, выполнены с помощью двухслойной печати (фиг. 2) и состо т из двух частей), одна из которых, например часть 6 расположена в одном слое, а часть 7 расположена в другом слое.The connecting conductors connecting the electrical conductors 4–4 or 0–5–5, respectively, are made using two-layer printing (FIG. 2) and consist of two parts), one of which, for example, part 6, is located in one layer, and part 7 located in another layer.

Аналогично может быть выполнен датчик и в круговом исполнении.Similarly, the sensor can be performed in a circular design.

Датчик перемещений работает следующим образом.The displacement sensor works as follows.

К непрерывной обмотке 1 подводитс  напр жение синусоидальной формы. При взаимном перемещении обмотки 1 относительно синусной 2 и косинусной 3 обмоток в них наводитс  ЭДС, амплитуда которой пропорциональна величине перемещени .A continuous sinusoidal voltage is applied to the continuous winding 1. When mutual movement of the winding 1 relative to the sinus 2 and cosine 3 windings, an emf is induced in them, the amplitude of which is proportional to the magnitude of the displacement.

В датчике перемещений при указанном исполнении синусной 2 и косинусной 3 обмоток взаимна  индуктивность Mt2. обмоток 1 и 2 может быть определена формулойIn the displacement sensor for the specified performance of a sinus 2 and cosine 3 windings, the mutual inductance Mt2 is mutual. windings 1 and 2 can be determined by the formula

2х.2x.

М, 2 -S А« sin п (1)M, 2 -S And «sin p (1)

П 1,3,5  P 1,3,5

где А„ Сп sin sin Д sin - амплитуда п-й гармоники взаимоиндукции М)2;where A „C sin sin D sin is the amplitude of the n-th harmonic of mutual induction M) 2;

т - шаг непрерывной обмотки 1; а - ширина проводников обмотки 1; Ь ширина проводников обмоток 2t is the step of continuous winding 1; and - the width of the conductors of the winding 1; B the width of the conductors of the windings 2

и 3;and 3;

S -рассто ние между ближайшими проводниками с разным направлением токов секции; X - перемещение; Сп -конструктивный коэффициент. Взаимна  индуктивность обмоток 1 и 3 определ етс  аналогично.S is the distance between the nearest conductors with different directions of the section currents; X - displacement; Cn is the constructive coefficient. The mutual inductance of windings 1 and 3 is defined similarly.

Из формулы (1) следует, что коэффициент sin-S описывает особенности представленной конструкции. Очевидно, что дл  устранени  высших пространственных гармоник , например 3, 5, 7 и т. д., достаточно выбрать рассто ние S равным -у , . -г и т. д. Так что с yieTOM ширины проводников эта величина определ етс  пределами Т/( -f b T/2-b. При этом амплитуда первойFrom formula (1) it follows that the sin-S coefficient describes the features of the presented construction. Obviously, to eliminate higher spatial harmonics, for example, 3, 5, 7, etc., it suffices to choose the distance S to be equal to y,. - r, etc. So, with yieTOM conductor width, this value is determined by the limits T / (-f b T / 2-b. The amplitude of the first

гармоники Aj за счет указанного коэффициента также имеет большую величину по сравнению с датчиком перемещений, в котором соединительный проводник расположен в одном слое с проводниками секции, так как в нем S Т/4.the harmonics Aj due to the specified coefficient also has a larger value compared with the displacement sensor, in which the connecting conductor is located in the same layer with the section conductors, since it is S T / 4.

Благодар  указанному выполнению синусной и косинусной обмоток данного датчика внутри каждой секции любой из этих обмоток расположены два проводника, принадлежащие разным секци м другой обмотки с одинаковым направлением токов вDue to the indicated implementation of the sinus and cosine windings of this sensor, within each section of any of these windings there are two conductors belonging to different sections of the other winding with the same direction of currents in

них, вследствие чего в выходном сигнале отсутствуют субгармонические составл ю щие по перемещению. Варьиру  рассто ние между проводниками каждой секции, устран ют различные высщие гармонические составл ющие по перемещению при одновременном отсутствии субгармонических составл ющих .them, as a result of which there are no subharmonic components in the output signal in terms of displacement. By varying the distance between the conductors of each section, the various higher harmonic components in terms of displacement are eliminated with the simultaneous absence of subharmonic components.

В результате этого уменьшаетс  погрешность датчика перемещений от вли ни  высщих пространственных гармоник и увеличиваетс  амплитуда полезного сигнала.As a result, the error of the displacement sensor due to the influence of higher spatial harmonics is reduced and the amplitude of the useful signal increases.

Ф14г2Ф14г2

Claims (1)

2. Авторское свидетельство СССР № 848985, кл. G 01 В 7/00, 1981 (прототип). (04) ДАТЧИК ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащий два относительно подвижных элемента, на одном из которых размещена непрерывная обмотка, выполненная в виде шкалы с шагом Т, а на другом — череду ющиеся между собой секции двух пространственно смещенных синусной и косинусной обмоток, выполненные в . виде лежащих в одном слое двух проводников с разным направлением токов в них и соединительного проводника, отличающийся тем, что, с целью увеличения полезного сигнала и уменьшения погрешности датчика от влияния высших пространственных гармоник, расстояние S между проводниками каждой секции обмоток выбрано из условия + b< S< ~ -Ь, где b — ширина проводников, а соединительный проводник каждой секции состоит из двух частей, расположенных в разных слоях.2. USSR author's certificate No. 848985, cl. G 01 B 7/00, 1981 (prototype). (04) A MOVEMENT SENSOR containing two relatively movable elements, one of which has a continuous winding made in the form of a scale with a step T, and the other has alternating sections of two spatially offset sine and cosine windings made in. in the form of two conductors lying in one layer with different directions of currents in them and a connecting conductor, characterized in that, in order to increase the useful signal and reduce the sensor error from the influence of higher spatial harmonics, the distance S between the conductors of each section of the windings is selected from the condition + b < S <~ -b, where b is the width of the conductors, and the connecting conductor of each section consists of two parts located in different layers.
SU823374061A 1982-01-04 1982-01-04 Displacement pickup SU1019218A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823374061A SU1019218A1 (en) 1982-01-04 1982-01-04 Displacement pickup

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823374061A SU1019218A1 (en) 1982-01-04 1982-01-04 Displacement pickup

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1019218A1 true SU1019218A1 (en) 1983-05-23

Family

ID=20989575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823374061A SU1019218A1 (en) 1982-01-04 1982-01-04 Displacement pickup

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1019218A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5406155A (en) * 1992-06-03 1995-04-11 Trw Inc. Method and apparatus for sensing relative position between two relatively rotatable members

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US № 3064218, кл. 336-129, 1962. 2. Авторское свидетельство СССР № 848985, кл. G 01 В 7/00, 1981 (прототип). (б4) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5406155A (en) * 1992-06-03 1995-04-11 Trw Inc. Method and apparatus for sensing relative position between two relatively rotatable members

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4612502A (en) Magnetic length or angle measuring system having improved magnetic sensor arrangement
US6400138B1 (en) Reduced offset high accuracy induced current absolute position transducer
KR0151854B1 (en) Capacitive incremental position measurement and motion control
EP0182085B1 (en) Position and speed sensors
US9945653B2 (en) Inductive position sensor
US5239288A (en) Resolver having planar windings
KR910006670B1 (en) Untouching type pattern sensor improved
US6646433B2 (en) Induced current position transducers using tape scales with apertures
US10989515B2 (en) Inductive position measuring device
JP6791741B2 (en) Electronic absolute encoder
JP2000074608A (en) Simple continuous length absolute position incudtion type transducer
CN1173150C (en) Mutual reference of induction current position sensor related application
JPH0660824B2 (en) Absolute position detector
EP1014041B1 (en) Inductive position transducer having high accuracy and reduced offset
SU1019218A1 (en) Displacement pickup
JPH038681B2 (en)
KR20220152588A (en) Position encoder
SU848985A1 (en) Displacement transducer
SU1497558A1 (en) Eddy-current transducer
SU579634A1 (en) Device for determining coefficients of connected masses of planar profiles
SU817893A1 (en) Position sensor
SU994907A1 (en) Displacement pickup /its versions/
SU1114876A1 (en) Induction-type displacement pickup
SU811069A1 (en) Transformer-type linear displacement transducer
SU982156A1 (en) Contact-free linear rotary transformer