SU1078454A1 - Displacement encoder - Google Patents
Displacement encoder Download PDFInfo
- Publication number
- SU1078454A1 SU1078454A1 SU823418129A SU3418129A SU1078454A1 SU 1078454 A1 SU1078454 A1 SU 1078454A1 SU 823418129 A SU823418129 A SU 823418129A SU 3418129 A SU3418129 A SU 3418129A SU 1078454 A1 SU1078454 A1 SU 1078454A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- inputs
- input
- amplifier
- outputs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
Description
Изобретение относитс к иэмерению неэлектрических величин электрическими методами и может быть исполь зовано дл измерени линейных перемещений ь автоматике и измерительной технике.The invention relates to the measurement of non-electrical quantities by electrical methods and can be used to measure linear displacements in automation and measurement technology.
Известен датчик перемещени с циф ровым выходом, содержащий генератор дискретную линейку с бифил рной обмоткой , блок считывани в виде двух магнитных головок и блок .обработки измерительного сигнала 1 .A movement sensor with a digital output is known, which contains a discrete ruler with a bifillary winding, a reading unit in the form of two magnetic heads, and a measuring signal processing unit 1.
Однако известный датчик имеет низкую надежность, так как при отключении питани или при сбое по питанию выдает ложную информацию, кроме того , имеет малую точность из-за наличи обратного провода бифил рной обмотки.However, a known sensor has a low reliability, since when a power supply is turned off or when a power failure occurs, it gives false information, and, moreover, it has low accuracy due to the presence of a return wire in the bi-filar winding.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс преобразователь перемещени в код, содержащий носитель кодовой информации , выполненный в виде меандра и соединенный с генератором высокой частоты, и чувствительиый элемент, состо щий из магнитопровода и измерительной обмотки, усилитель ограничитель , входы которого соединены с измерительной обмоткой, а выход с первыми входами элементов И, входы усилител формировател соединены с выходами генератора высокой частоты, пр мой выход усилител -Формировател через последовательно соединенные первый и второй одновибраторы соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом триггера, инверсный выход усилител -формировател через последовательно соединенные третий и четвертый одновибраторы соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом триггера, выход которого соединен с входом счетчика, а измерительна обмотка чувствительного элемента выполнена в виде двух секций, соединенных встречно и размещенных на крайних стержн х магнитопровода, выполненного Ш-образным с зазором между стержн ми, равным шагу меандра носител кодовой информации .J Closest to the proposed technical entity is a displacement transducer into a code containing a code information carrier, made in the form of a meander and connected to a high frequency generator, and a sensitive element consisting of a magnetic conductor and a measuring winding, an amplifier limiting device whose inputs are connected to the measuring winding, and the output with the first inputs of the elements And, the inputs of the amplifier of the imager are connected to the outputs of the high-frequency generator, the direct output of the amplifier -formirovatel ovally connected first and second single vibrators are connected to the second input of the first element I, the output of which is connected to the first input of a trigger, the inverse output of the amplifier-former is connected in series to the second input of the second element I, the output of which is connected to the second input of the trigger, the output of which is connected to the input of the counter, and the measuring winding of the sensing element is made in the form of two sections connected oppositely and placed on the extreme rods of the magnetometers rovoda made W-shaped with a gap between the rods at a pitch meander code information carrier .J
Однако такой преобразователь характеризуетс низкой надежностью, так как при кратковременном сбое по питанию он тер ет всю информацию о перемещении, а при восстановлении питани счет смены фаз питающего напр жени начинаетс оп ть с нул , а не со значени пройденного преобразователем рассто ни .However, such a converter is characterized by low reliability, since during a short-term power failure it loses all the information about the movement, and when the power is restored, the phase shift of the supply voltage starts again from zero and not from the distance traveled by the distance converter.
Цель изобретени - повышение надежности работы преобразовател перемещений ..The purpose of the invention is to increase the reliability of the displacement transducer.
Поставленна цель достигаетс тем, что в дтреобразователь, содержащий генератор синусоидгипьного напр жени , соединенный с носителем кодо вой информации и с входами усилител -ограничител , пр мой выход которого соединен через первый и второй 5 одновибраторы с первым входом первого элемента И, а второй выход соединен через третий и четвертый одновибраторы с первым входом второго элемента И, выходы первого и второгоThe goal is achieved by the fact that a transformer containing a sine-wave voltage generator connected to the carrier of code information and to the inputs of the limiting amplifier, the direct output of which is connected to the first input of the first And second element, and the second output connected through the third and fourth one-shot with the first input of the second element And the outputs of the first and second
0 элементов И соединены с входами триггера , выход которого соединен с первым входом счетчика, магнитную головку , соединенную с входами усилител , введены формирователь импульсов, ам5 плитудный детектор, пороговые элементы , шифратор -состо ний пороговых элементов , дополнительные одновибраторы, дешифратор, блок регистрации, а носитель кодовой информации выполнен в0 elements And connected to the trigger inputs, the output of which is connected to the first input of the counter, magnetic head connected to the amplifier inputs, pulse generator introduced, am5 amplitude detector, threshold elements, encoder - threshold element states, additional one-vibrators, decoder, registration unit, and the code information carrier is made in
0 виде плоскостного или объемного профилированного меандра ступенчатой формы с переменной площадью поперечного сечени , выход усилител соединен с формирователем импульсов и с0 as a planar or volumetric shaped meander of a stepped form with a variable cross-sectional area, the output of the amplifier is connected to a pulse shaper and with
5 амплитудным детектором, выход которого соединен с входами и пороговых элементов, выходы которых соединены с j входами шифратора, (N+1) выходов которого соединены через соответствующие дополнительные одновибраторы с входами дешифратора, выход последнего соединен с вторым входом счетчика, выход которого t:oeдинeн с блоком регистрации.5 amplitude detector, the output of which is connected to the inputs and threshold elements, the outputs of which are connected to the j inputs of the encoder, (N + 1) the outputs of which are connected through the corresponding additional one-vibrators to the inputs of the decoder, the output of the latter is connected to the second input of the counter, the output of which is t: o with the registration unit.
На фиг. 1 представлена структур на схема преобразовател / наFIG. 1 shows the structures on the converter circuit /
фиг. 2 - плоскостной профилированный меандр.FIG. 2 - plane profiled meander.
Преобразователь содержит генератор 1 синусоидального напр жени ,The converter comprises a sinusoidal voltage generator 1,
0 носитель 2 кодовой информации, выполненный в виде объемного (фиг. 1) или плоскостного профилированного меандра (фиг. 2), магнитную головку 3, усилитель 4, формирователь 50 the carrier 2 of the code information, made in the form of a volumetric (Fig. 1) or a planar profiled meander (Fig. 2), a magnetic head 3, an amplifier 4, a driver 5
5 импульсов, усилитель-ограничитель 6, две цепочки последовательно соединенных одновибраторов 7, 8 и 9, 10, элементы И 11 и. 12, триггер 13, счетчик 14, блок 15 регистрации, амплил тудный детектсдо 16, пороговые элементы 17 и 18, шифратор состо ний пороговых элементов 19, одновибраторы 20 - 22 и дешифратор 23.5 pulses, limiting amplifier 6, two chains of series-connected single-oscillators 7, 8 and 9, 10, And 11 elements and. 12, trigger 13, counter 14, registration unit 15, amplitude detection 16, threshold elements 17 and 18, state encoder of threshold elements 19, one-shot 20-22, and a decoder 23.
Генератор 1 синусоидального напр жени питает носитель 2 кодовой информации . Магнитна головка 3 перемещаетс по торцу носител кодовой информации. Выход магнитной головки 3 соединен с усилителем 4, выходA sinusoidal voltage generator 1 feeds the code information carrier 2. The magnetic head 3 moves along the end of the code information carrier. The output of the magnetic head 3 is connected to the amplifier 4, the output
которого св зан с входом формировател 5. Выход генератора 1 синусоидального напр жени подключен также к входу усилител -ограничител 6, пр мой и инверсный выходы которогоwhich is connected to the input of the driver 5. The output of the generator 1 of sinusoidal voltage is also connected to the input of the amplifier-limiter 6, the direct and inverse outputs of which
через две цепочки последовательноthrough two chains in series
соединенных одновибраторов 7,8 и 9, 10 соединены с первыми входами элементов И 11 и 12, вторые входы которых соединены с выходом формировател 5. Выходы элементов И 11 и 12 подключены к входам триггера 13 и через счетчик 14 к входу блока 15 регистрации. Выход усилител 4 через гмплитудный детектор 16 св зан с вхо дамк пороговых.элементов 17 и 18, вЫ ходы которых подключены к входу шифратора состо ний пороговых элементов 19, выходы которых через одновибраторы 20-22 соединены с входом счетчика 15.connected one-shot 7.8 and 9, 10 connected to the first inputs of the elements 11 and 12, the second inputs of which are connected to the output of the driver 5. The outputs of the elements 11 and 12 are connected to the inputs of the trigger 13 and through the counter 14 to the input of the registration unit 15. The output of amplifier 4 is connected via an impedance detector 16 to the inputs of threshold elements 17 and 18, the outputs of which are connected to the input of the encoder of the states of the threshold elements 19, the outputs of which are connected to the input of counter 15 through single-oscillators.
Преобразователь перемещени в код работает следующим образом.The motion to code converter operates as follows.
При перемещении носител 2 кодовой информации, питаемого от генератора 1 синусоидального напр жени , в магнитной голов ке 3 наводитс синусоидальное напр жение с частотой генератора синусоидального напр жени , причем при прохождении ребер меандра носител 2 кодовой информации под магнитной головкой 3 измен етс Фаза напр жени в последней. Напр жение с выхода магнитной головки усиливаетс усилителем 4 и формирователем 5 и преобразуетс в напр жение пр моугольной формы, которое поступает на первые входы элементов И 11 и 12, на вторые входы которых подаютс сигналы с двух цепочек последовательно соединенных одновибраторов 7, 8 и 9, 10, которые запускаютс отформирова чыми усилителем-ограничителем 6 пр моугольными импульсами от генератора 1 синусоидального напр жени .When the carrier 2 of the code information supplied from the sinusoidal voltage generator 1 is moved, a sinusoidal voltage is induced in the magnetic head 3 with the frequency of the sinusoidal voltage generator, and the voltage of the carrier information 2 of the code information under the magnetic head 3 changes. last. The voltage from the output of the magnetic head is amplified by the amplifier 4 and shaper 5 and is converted into a square-shaped voltage, which is fed to the first inputs of elements 11 and 12, the second inputs of which are fed from two chains of serially connected single vibrators 7, 8 and 9, 10, which are triggered by a shaped limiting amplifier 6 with rectangular pulses from a sinusoidal voltage generator 1.
Таким образом, с помощью двух элементов И 11 и 12 образуютс два канала занесени и при кахсдой смене фазы напр жени на магнитной головке 3 относительно напр жени генератора 1 синусоидального напр жени импульсы одновибраторов 8 и 10 через триггер 13 занос тс в счетчик 14 импульсов. Работа этой части устройства полностью соответствует работе прототипа.Thus, with the help of two elements 11 and 12, two channels are added, and at each phase voltage change on the magnetic head 3 relative to the voltage of the sinusoidal voltage generator 1, the one-shot pulses 8 and 10 through the trigger 13 are entered into the pulse counter 14. The operation of this part of the device is fully consistent with the operation of the prototype.
Однако при неожиданных перерывах в подаче напр жени питани , после его восстановлени пропадает информаци в счетчике 14 импульсов, что требует посто нного возвргицени носител 2 кодовой информации меандра в нулевое состо ние. Кроме того, при многократном реверсе движени датчика перемещений происходит накопление погрешности измерени , так как при кгикдом реверсе возможна ошибка на единицу дискретности.However, in case of unexpected interruptions in the supply of the supply voltage, after its restoration, the information in the pulse counter 14 disappears, which requires a constant return of the carrier 2 of the code information of the meander to the zero state. In addition, with repeated reversal of the movement of the displacement transducer, an accumulation of measurement error occurs, since at the back of the reverse, an error per unit of discreteness is possible.
Дл повышени надежности работы устройства и его динамической точности измерени как при перерыве питани , так и за счет исключени на- капливаиощейс погрешности в устройстве использован второй корректирующий канал оценки перемещени , основанный на амплитудном принципе работы. Сущность его, состоит в том, что ам5 :плитуда синусоидгшьного напр жени , наводимого в магнитной головке 3, зависит от плотности тока, протекгиощего через плоскостной или объемный меандр, определ емой площадью егоTo improve the reliability of the device and its dynamic measurement accuracy, both during power interruption and by eliminating the accumulation and error in the device, a second correction channel for motion estimation based on the amplitude principle of operation is used. The essence of it is that am5: the amplitude of the sinusoidal voltage induced in the magnetic head 3 depends on the density of the current flowing through the plane or volume square wave defined by its area
0 поперечного сечени .0 cross section.
Чем больше площадь поперечного сечени , тем меньше плотность протекающего ерез меандр тока, создающего магнитное поле, а так как маг5 нитна головка 3 захватывает определенную ограниченную площадку меандра , то амплитуда сигнала в измери тельной обмотке магнитной головки тоже будет измен тьс в зависимостиThe larger the cross-sectional area, the lower the density of the current creating a magnetic field flowing through the meander, and since the magnetic head 3 captures a certain limited square of the meander, the signal amplitude in the measuring winding of the magnetic head will also vary depending on
Q от площади поперечного сечени ме-. андра, причем чем больше площадьQ from the cross-sectional area of me-. Andra, and the larger area
поперечного сечени плоскостного или объемного меандра, тем меньше плотность тока и соответственноthe cross section of a planar or volume meander, the lower the current density and, accordingly,
5 меньше амплитуда сигнала в обмотке магнитной головки 3. Эта с1МШ1итуда сигнала будет.посто нной в пределах каждой ступени меандра, а в местах ступенчатого изменени площади его5, the signal amplitude in the winding of the magnetic head 3 is smaller. This signal will have a 1 ms signal length within each square of the meander, and in places where its area changes
Q поперечного сечени будет скачком измен тьс и амплитуда сигнала.The Q of the cross section will abruptly change the signal amplitude.
Второй канал оценки вводит коррекцию как после перерыва напр же5 ни питани , так и в нсзрмгшьном режиме работы, корректиру результаты измерени в особых точках, где измен етс плсщадь поперечного сечени меандра. Переход от одной ступениThe second assessment channel introduces a correction both after the interruption of the supply voltage 5 and in the non-operating mode, correcting the measurement results at specific points where the meandering cross-section changes. Transition from one stage
Q меандра к другой осуществл етс на токоведущем ребре меандра, т.е. там, где происходит смена фазы напр жени в магнитной головке 3 (наиболее удобно эти точки прив зать к основас нию), используемой в датчике систеt a счислени (половине, четверти его шкалы и т.д.). Так как при перерыве питани магнитна головка 3 может находитьс на любой из ступеней меандра, то после восстановлени Q meander to another is carried out on the current-carrying edge of the meander, i.e. where the voltage phase changes in the magnetic head 3 (most conveniently to bind these points to the base) used in the counting system sensor (half, quarter of its scale, etc.). Since the magnetic head 3 can be at any of the meander steps when the power supply is interrupted, after recovery
питани в зависимости от амплитуд напр жени в магнитной головке 3 по цепи: усилитель 4 - амплитудный детектор 16 сработают соответствующие пороговые элементы 17 и 18, числоpower depending on the voltage amplitudes in the magnetic head 3 along the circuit: amplifier 4 - amplitude detector 16 will trigger the corresponding threshold elements 17 and 18, the number
которых на единицу меньше количества ступеней меандра. В зависимости от индекса старшего из сработавших пороговых элементов с помощью шифратора 19 через соответствующий из одновибраторов 20-22 и дешифратор 23 заноситс информаци в счетчик 14 импульсов и при дальнейшем перемещении носител 2 счет происходит по смене фазы напр жени магнитной головки 3 единичными импульсами.which is one less than the number of meander steps. Depending on the index of the oldest of the triggered threshold elements, using the encoder 19, the corresponding one-shot 20-22 and decoder 23 records information into the pulse counter 14 and, with further movement of the carrier 2, the counting takes place by changing the phase of the voltage of the magnetic head 3 with single pulses.
Диалогично коррекци основного канала измерени производитс и в обычном режиме работы датчика. В осовых точках, где измен етс площадь лопереч1)ого сечени меандра, мен етс и амплитуда напр жени в обмотке магнитной головки Э. При этом старшим иэ сработавших п фоговых элементов станет jtgpyroft элемент 17 и 18 и сигнал занесени по витс на другом выходе шифратора 19. При этом сработает соотвётствух ций из одновибрат фов 20-22 и занесет через дешифрат 23 соответствующий код в счетчик 14 импульсов, тем саквлмDialogically, the correction of the main measurement channel is performed in the normal mode of operation of the sensor. At the axial points, where the area of the cross section of the meander varies, the voltage amplitude in the winding of the magnetic head E also changes. At the same time, jtgpyroft element 17 and 18 will become higher and the recording signal on the other output of the encoder 19 In this case, the correlations from one-way FOVs 20-22 will work and the corresponding code in the counter will carry 14 pulses of 14 pulses through the decryptor 23,
будет осуществлена цифрова коррекци в счетчике 14 импульсов, что регистрируетс блоком 15 регистрации .a digital correction will be made in the pulse counter 14, which is registered by the registration unit 15.
Таким образом, предлагаемый преобразователь имеет повышенную надежность , так как при неожиданном отключении питани после его по влени сразу определ етс поддиапазон нахождени магнитной головки над одной из ступеней плоскостного или объемного меандра носител кодовой информации и осуществл етс цифрова коррекци .Thus, the proposed converter has an increased reliability, since with an unexpected power outage after its occurrence, the subrange of finding the magnetic head is immediately determined above one of the planar or volumetric meander stages of the code information carrier and is digitally corrected.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823418129A SU1078454A1 (en) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | Displacement encoder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU823418129A SU1078454A1 (en) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | Displacement encoder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1078454A1 true SU1078454A1 (en) | 1984-03-07 |
Family
ID=21004924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU823418129A SU1078454A1 (en) | 1982-04-06 | 1982-04-06 | Displacement encoder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1078454A1 (en) |
-
1982
- 1982-04-06 SU SU823418129A patent/SU1078454A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
- 1. Авторское свидетельство ССС № 368482, кл. G 01 D 5/20, q 08 С 9/04, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР 903930, кл. Q 0 С 9/04, 1980 (прототип). * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4733235A (en) | Capacitance type displacement measuring instrument | |
JPH0626884A (en) | Position detection device | |
US5066833A (en) | Low power sensing apparatus for digitizer tablets | |
US4290018A (en) | Magnetic field strength measuring apparatus with triangular waveform drive means | |
SE503015C2 (en) | Method for operation identification of a measurement value converter in magnetic-inductive flow measurement and magnetic-inductive flow meter for carrying out the method | |
SU1078454A1 (en) | Displacement encoder | |
JP3220278B2 (en) | Position detection device | |
SU960885A1 (en) | Digital displacement converter | |
SU903930A1 (en) | Displacement-to-code converter | |
SU572706A1 (en) | Magnetic carrier speed variation measuring device | |
SU714306A1 (en) | Method of measuring instanteneous value of phase shift between investigated signals | |
SU752139A1 (en) | Apparatus for interpolating measuring-transducer signals | |
SU1483246A1 (en) | Instrument for measuring movements | |
SU1149157A1 (en) | Conductivity meter | |
SU1017180A1 (en) | Method of orientation of self-propelled machines in ac electromagnetic field of current-carrying wires | |
RU1827526C (en) | Device for contactless measurement of motions | |
SU947781A1 (en) | Phase meter | |
SU1158856A1 (en) | Precision displacement transducer | |
JPH052808Y2 (en) | ||
SU1093961A1 (en) | Device for inspecting ferromagnetic articles | |
SU977931A1 (en) | Device for measuring displacements | |
SU560244A1 (en) | Apparatus for calculating the standard deviation of chromatogram peaks | |
SU903919A1 (en) | Graphic information readout device | |
RU1796882C (en) | Digital transducer of linear displacements | |
SU911417A1 (en) | Digital electric survey station |