ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Датчики внутренней информации из "Промышленные работы для миниатюрных изделий " Датчики внутренней информации представляют собой в основном преобразователи механических параметров в электрические сигналы. [c.70] По виду выходного сигнала датчики внутренней информации делят на аналоговые и дискретные. В аналоговых датчиках выходной сигнал представляется в виде непрерывно изменяющихся значений напряжения или тока (потенциометры) или в виде непрерывно изменяющейся фазы напряжений переменного тока (вращающиеся трансформаторы, редуктосины, индуктосины, растровые интерполяторы и др.). В дискретных датчиках выходной сигнал представляется в цифровом коде (цифровые датчики) или в виде релейного сигнала. Выходной сигнал релейного вида получают от датчиков положения типа путевой выключатель в момент, когда звено достигает предварительно установленных точек позиционирования. Путевыми выключателями являются микровыключатели, бесконтактные переключатели, герконы (магнитоуправляемые контакты). [c.70] По виду измеряемого механического перемещения датчики делят на линейные и вращательные. [c.70] По методу измерения входной величины различают датчики с абсолютным и относительным отсчетами. Выходной сигнал датчика перемещения с абсолютным отсчетом однозначно определяется значением входного перемещения. Такая однозначность отсутствует у датчиков с относительным отсчетом. Выходной сигнал этих датчиков представляется в виде последовательности периодических сигналов или импульсов. [c.70] При выборе типа датчика следует учитывать вопросы обеспечения питания датчика первичной обработки сигнала, связи с управляющим устройством, а также связи с подвижным звеном, перемещение которого измеряется. [c.71] Таким образом, выбор датчика обратной связи является одной из важных и сложных задач при проектировании робота. [c.71] Аналогично при измерении углового перемещения ф подвижного звена 1 предпочтителен вариант подсоединения к нему вращательного датчика 3 либо непосредственно, либо с помощью соединительной муфты И (рис. 3.2, д). Если конструкция манипулятора не позволяет осуществить такой вариант, то ось подвижного звена 1 можно связать с входным валом вращательного датчика 3 механической передачей, в частности, в виде шкивов 8 и гибкого тросика 9 (рис. 3.2, ё). [c.72] Пленочные потенциометры имеют преимущества перед проволочными. Они обеспечивают высокую разрешающую способность и большой срок службы (до 30 10 поворотов оси), допускают эксплуатацию при высокой температуре окружающей среды (до 1 60 °С). Такие потенциометры можно использовать в различных по структуре устройствах управления робота. [c.73] Однако следует учитывать, что контактный съем напряжения в потенциометрах приводит к повышенному моменту трения на валу потенциометра, износу контакта, относительно высокой чувствительности к помехам (вибрациям, загрязнению). Указанные недостатки ограничивают применение потенциометров. [c.73] Из уравнения (3.3) следует, что при изменении угла поворота ротора а соответственно изменяется фаза выходного напряжения вых- Следует отметить, что уравнение (3.3) точно выполняется только при равенстве амплитуд квадратурных напряжений питания и строгом соблюдении для них сдвига по фазе на л/2 рад. Для получения фазовой погрешности выходного сигнала не более 0,05—0,1 % необходимо, чтобы отклонение ортогональности напряжений питания не превышало единиц минут по фазе, а неравенство их амплитуд не было более десятых долей процента. [c.74] Частоту напряжения питания статора / = ы/2л выбирают в диапазоне 400—4000 Гц. [c.75] Чтобы избежать неопределенности считывания на числовой границе вследствие неодновременности переброса триггеров счетчика, вводят цепь синхронизации (на схеме не показана) от генератора ГИ на схему нуль-органа НО, которая смещает фазовый ипмульс от числовой границы. [c.76] Для измерения линейных перемещений применяют линейные индуктосины. Они состоят из длинной измерительной шкалы с плоской проводящей обмоткой в форме меандра (рис. 3.6, а) и короткой сканирующей головки, содержащей две одинаковые и меньшие по размерам обмотки (рис. 3.6, б). Шаг ш укладки проводников поддерживается постоянным как для обмотки шкалы, так и для обмоток сканирующей головки. Обычно шаг составляет около 2 мм. В сканирующей головке две обмотки взаимно смещены на /4 шага. В рабочем положении измерительную шкалу и сканирующую головку располагают параллельно с небольшим воздушным зазором между ними. Обмотки сканирующей головки являются первичными, а обмотки измерительной шкалы выполняет роль вторичной обмотки. Обмотки сканирующей головки питаются двумя синусоидальными напряжениями /1 и и2. (обычно частоты 400 Гц), сдвинутыми между собой по фазе на п/2 рад. [c.76] Для измерения угловых перемещений используют поворотные индуктосины (рис. 3.7). Основыми деталями поворотного индуктосина являются два диска (ротор и статор) из изоляционного материала (керамика, стекло и т. п.). Ротор соединяется с валом, угловое положение которого подлежит измерению, а статор неподвижен (рис. 3.7, а). На торцовых поверхностях, обращенных друг к другу, диски несут плоские печатные обмотки (рис. 3.7, б, в). [c.77] Поворотный и линейный индуктосины различаются по конструкции, однако по принципу измерения перемещения и преобразования непрерывного сигнала в цифровую форму они аналогичны ВТ. Одному обороту ротора ВТ в поворотном индуктосине соответствует поворот ротора на угол 2л/р, где р — число пар полюсов. Обычно при использовании двоичного кода р = 64,128 и 256, иногда берут р = 90, 180 и 360. Максимальное значение р = 1000 [33]. [c.77] При измерении угла поворота вала разрешающая способность поворотных индуктосинов составляет 2— 5 , что обусловлено возможностью выполнения индуктосина с большим коэффициентом электрической редукции, а также интегральным эффектом — статистическим усреднением погрешностей изготовления отдельных проводников обмоток. [c.77] МОЩЬЮ электронного реверсивного счетчика, либо механически соединить с индуктосином цифровой датчик грубого отсчета, имеющий квант младшего разряда, равный ш, и согласовать этот грубый отсчет с точным отсчетом индуктосина. Недостатком преобразователей перемещение — код на базе индуктосинов является относительная сложность электронного блока обработки сигналов, а также определенное снижение точности измерения при увеличении скорости движения измеряемого элемента. [c.78] Вернуться к основной статье