SU800610A1 - Displacement transducer - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(54) DISPLACEMENT CONVERTER

1one

Изобретение относитс  к электротехнике и контрольно-измерительной технике и может найти применение в устройстйах дл  измерени  перемещений подвижных узлов прецизионных станков, измерительных машин и приборов .The invention relates to electrical engineering and instrumentation technology and can be used in devices for measuring the movements of moving parts of precision machines, measuring machines and instruments.

Известны преобразователи перемещении THjia индуктосин, содержап 1е дв относительно подвижных элемента с печатными обмотками, состо 1цими из последовательно соединенных проводников , расположенных перпендикул рно перемещению.Known transducers for the movement of THjia inductosin, contain 1e two relatively movable elements with printed windings, consisting of 1 series of series-connected conductors arranged perpendicular to the movement.

На одном из элементов располагаетс  одна непрерывна  обмотка, выполненна  в виде шкалы, с шагом Т между соседними проводилками, а на другом - две пространственно смещенные между собой на |Л часть шага Т и выполненные секционированными синусна  и косинусна  обмотки 1,On one of the elements there is one continuous winding, made in the form of a scale, with a step T between adjacent conductors, and on the other, two spatially shifted part of step T between each other and sectioned sinus and cosine windings 1,

Одним из недостатков данного индуктосина  вл етс  его неточность, обусловленна , например, погрешностью расположени  проводников шкальной обмотки по шагу Т, котора  возникает в процессе изготовлени  датчи .ка.One of the drawbacks of this inductosin is its inaccuracy, caused, for example, by the error in the location of the conductors of the scale winding in step T, which occurs during the manufacture of the sensor.

Наиболее близкий к предлагаемому преобразователь перемещений типа индуктосин содержит относительно подвижные головку и шкалу с разме5 щенными на них и индуктивно св занными синусной, косинусной, шкальной и корректирующей обмотками 2. Корректирующа  обмотка выполнена с шагом , равным шагу шкальной обмотки, 0 и вместе с дополнительными резисторами включена последовательно в цепь шкальной обмотки.The inductosin type displacement transducer closest to the proposed one contains relatively movable heads and scales with inductively coupled sinus, cosine, scale and correction windings placed on them. The correction winding is made in steps equal to the step of the school winding 0 and together with additional resistors included in series in the circuit of the winding.

Недостатком известного преобразовател   вл етс  увеличение его га5 баритов, вследствие увеличени  площади шкалы на 30-40% дл  размещени  корректирующей обмотки, сложность изготовлени  шкальной и корректирующей обмоток за счет снабжени  их промежуточными выводами, а также недостаточна  точность коррекции погрешности, имеющей нелинейный характер по длине индуктосина.A disadvantage of the known converter is an increase in its ha 5 barite, due to an increase in the scale area by 30-40% for accommodating the correction winding, the difficulty of making scale and corrective windings by supplying them with intermediate leads, as well as an insufficient accuracy of error correction that is non-linear in the length of inductosin .

Claims (2)

Цель изобретени  - повышение 5 точности и уменьшение габаритов. Поставленна  цельjдостигаетс  тем, что корректирующа  обмотка выполнена в виде отдельных корректирующих участков, включенных последовательно в рабочие участки шкальиой обмотки и размещенных со смещением в направлении перемещени  их оси относительно оси рабочих участков шкёшьной обмотки на величину , выбираемую из услови  где К и.2 длина «рабочих и коррек тирующих участков; (f - погрешность изготовлени  рабочих участков шкальной обмотки в i-OM сечении шкалы; с - посто нна  величина, по модулю не превышающа  четверти шага Т обмотки На фиг. 1 изображен предлагаемый преобразователь; на фиг. 2 и 3 варианты корректирующих участков. Преобразователь содержит относи тельно подвижные головку.1 и шкалу 2 с размещенными на них и индуктивн св занными синусной 3, косинусной и-шкальной 5 обмотками. Корректирую ща  обмотка выполнена в виде отдел ных участков б проводников, включенных последовательно в рабочие участки 7 шкальной обмотки. Преобразователь работает следукл образом. При питании обмоток 3 и 4 синус идальными токами, смещенными на 7C/2 на рабочих участках 7 обмотки 5 на водитс  ЭДС Е (oyt+4), (1) где А - коэффициент пропорциональности; . - длина рабочих участков 7 обМотки 5; А - кругова  частота тока пита ни  ; t врем ; - сдвиг фазы в i-oM сечении обмотки шкалы при точном изготовлении преобразовате л ; Т - шаг обмотки 5; (fj - погрешность изготовлени  р бочих участков шкальной об 2{uf мотк.И в i-OM сечении шкалы - дополнительный сдвиг фазы Е, обусловленный погрешно . СТЬЮ сЯ; . В корректирующих участках 6 на )дитси дополнительна  ЭДС Еа EI . l(W t+)- , (2) сдвиг оси соответствующе корректирующего участка i-OM сечении шкалы; дополнительный сдвиг фаз . Еу, обусловленный сдвиго корректирующих участков на величину . Обща  ЭДС на выводах обмотки 5 определ етс  Е Е + Е2 - . (3) Из выр ажений (1-3) может быть определена необходима  величина сдвига , при которой погрешность преобразовател  отсутствует где с - посто нна  величина сдвига всех корректирующих участков 6, не превышающа  по модулю 0,25 Т и вли юща  лишь на начальную точку отсчета. Корректирующие участки 6 могут быть выполнены путем подрезани  проводников шкальной обмотки с одной стороны проводника на величину 21. (фиг. 2) или с обеих сторон (фиг.З). Подрезание с обеих сторон позвол ет устранить знакопеременную погрешность, а также устранить вли ние на величину коррекций колебаний ширины отдельных проводников. Введение различной величины смещени  Д. дл  различных корректирующих участков б позвол ет производить коррекцию нелинейной по длине перемещени  погрешности шкальной обмотки. Корректирующие участки б могут быть изготовлены с помощью одного из хорошо известных способов обработки; электроэрозионного, электрохимического , лазерного, фотохимического . Формула изобретени  Преобразователь перемещений типа индуктосин, содержащий относительно подвижные головку и шкалу с размещенными на них и индуктивно св занными синусной,косинусной, шкальной и корректирующей обмотками, от л ичающийс  тем, что, с целью увеличени  точности и уменьшени  габаритов , корректирующа  обмотка выполнена в виде отдельных корректирующих участков, включенных последовательно в рабочие участки шкальной обмотки и размещенных со смещением в направлении перемещени  их оси относительно оси рабочих участков шкальной обмотки на величину Л{ , выбираемую из услови  --где и Kj- длина рабочих корректирующих участков; - погрешность изготовлени  рабочих участков шкальной обмотки в i-OM сечении шкгшы; с - посто нна  величина, по модулю не превышсшща  четверти шага Т обмоткИ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2799835,кл,336-123, 1957, The purpose of the invention is to increase accuracy and reduce size. The goal is achieved by the fact that the correction winding is made in the form of separate correction sections, connected in series to the working sections of the winding scale and placed offset in the direction of their axis movement relative to the axis of the working windings of the slap winding by an amount chosen from the condition where and corrective areas; (f is the error of manufacturing the working sections of the scale winding in the i-OM section of the scale; c is a constant value, the module does not exceed a quarter of the step T of the winding. Fig. 1 shows the proposed converter; Fig. 2 and 3 are versions of the correction sections. The converter contains relatively movable head.1 and scale 2 with placed on them and inductively connected sinus 3, cosine and scale 5 windings. The correction winding is made in the form of separate sections b of conductors connected in series to work sections 7 of scale The converter works in the following way. When powering windings 3 and 4 are sine by ideal currents displaced by 7C / 2 in the working sections 7 of winding 5 by EMF E (oyt + 4), (1) where A is the proportionality factor; - length working sections 7 windings 5; A is the circular frequency of the supply current; t time; phase shift in the i-oM cross section of the scale winding when the transducer is precisely manufactured; T is the winding pitch 5; (fj is the production error of the base sections 2) {uf mot.I in the i-OM section of the scale - an additional phase shift E, due to the error. STUDY; . In the corrective areas 6 on) ditsi additional EMF Ea EI. l (W t +) -, (2) shift the axis of the corresponding corrective portion of the i-OM section of the scale; additional phase shift. Ey due to the shear corrective portions by. The total emf at the terminals of the winding 5 is determined by Е Е + Е2 -. (3) From expressions (1-3), the magnitude of the shift can be determined at which the error of the converter is absent where c is the constant value of the shift of all correction sections 6, not exceeding in modulus 0.25 T and affecting only the starting point countdown. Corrective sections 6 can be made by cutting the conductors of the scale winding on one side of the conductor by 21. (Fig. 2) or on both sides (Fig. 3). Cutting on both sides allows one to eliminate the alternating error, as well as to eliminate the effect on the magnitude of the corrections for variations in the width of individual conductors. The introduction of different magnitude of the bias D. for different correction sections b allows the correction of the scale winding error that is nonlinear in the length of the displacement. Corrective patches b can be made using one of the well-known processing methods; electroerosive, electrochemical, laser, photochemical. Claims of invention An inductosyn type displacement transducer containing relatively mobile head and scale with inductively coupled sine, cosine, scale and corrective windings placed on them, from the fact that, in order to increase accuracy and reduce the size, the corrective winding is designed as separate corrective plots connected in series to the working sections of the scale winding and placed with displacement in the direction of their axis movement relative to the axis of the working sections of the scale winding by the value of Л {, chosen from the condition where and Kj is the length of the working correction sections; - the error in the manufacture of the working sections of the scale winding in the i-OM section; c is a constant value, the module does not exceed a quarter of a step T of the winding. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 2799835, class, 336-123, 1957, 2.Авторское свидетельство СССР 446741, кл, G 01 В 7/00, 1974 ( прототип).2. Authors certificate of the USSR 446741, class G 01 B 7/00, 1974 (prototype).