Для получения сигнала о величине фактического перемещения или положения объекта при управлении им применяются системы путевого контроля (скоростного), состоящие из одного или нескольких датчиков обратной связи (ДОС), измерительной схемы и схемы формирования выходного сигнала. Датчики в такой системе контроля преобразуют механическое перемещение объекта в изменение различных физических параметров, которые в свою очередь, с помощью измерительной схемы, преобразуются в выходной электрический сигнал. По виду физических параметров датчики подразделяются на фотоэлектрические, индуктивные, магнитный и т.д.
Датчик ДЛП (ПИЛП)
Датчик ДЛП состоит из линейки (шкалы) и считывающей головки. Линейка датчика представляет собой стальную полосу на одной из поверхностей которой расположена плоская печатная обмотка, формы меандра. Головка имеет вид прямоугольной пластины, на одной стороне которой нанесен печатный рисунок. По принципу действия датчик представляет собой электрический трансформатор, у которого величина индуктивной связи между обмотками шкалы и каждого из обмоток головки при ее перемещении периодически изменяется по синусоидальному закону. Кроме блока УЦИ дополнительно устанавливаются усилители сигналов, как для головки, так и для линейки. Головка запитывается сигналами SINи COS, а с линейки снимается сигнал.
Точность такой системы измерений зависит от погрешности изготовления датчика, системы питания и преобразования выходного сигнала и точности установки и регулировки на станке.
Датчик ВТМ-1
Измерительная система станка, выполненная на вращающемся трансформаторе типа ВТМ-1М для косвенного измерения углов поворота, представляет собой миниатюрную электрическую машину с точной измерительной обмоткой. Ее ротор имеет одну обмотку, а статор - две обмотки, электрически перпендикулярные одна к другой. Поскольку ротор датчика отслеживает движение рабочего органа, разность индуцированного и питающего напряжений индукционного вращающегося датчика пропорциональна углу поворота ротора (фазовое измерение).
Датчик Б2Р
Датчик Б2Р – многоотсчетное устройство на сельсинах с приводом шестерня-гайка.
Реечный датчик линейных перемещений состоит из набора точно изготовленных мелкомодульных реек (m = 0,796), закрепленных на одной из частей контролируемой системы, например на поперечине, на стойке или на ползуне суппорта станка. Длина реек в наборе соответствует величине контролируемого перемещения. Точность взаимного расположения реек по длине проверяют специальными измерительными устройствами. Непараллельность реек ходу подвижного узла должна лежать в пределах 0,015 мм. При перемещении узла станка по рейкам катится прижимаемая к ним с постоянным усилием шестерня с числом зубьев z=16. Она установлена на входе многоступенчатого устройства автоматического контроля перемещений, состоящего из набора трехфазных сельсинов типа БС-155А. Сельсины соединены между собой последовательно расположенными беззазорными зубчатыми передачами, каждая из которых имеет передаточное отношение 1:10. Каждый сельсин датчика отсчитывает за один оборот 2, 20, 200, 2000 и 20 000 мм линейного перемещения узла. Снимаемые с сельсинов датчика сигналы, соответствующие 1/200 оборота каждого сельсина, подаются в электронно-счетное устройство и указываются по декадам на табло цифровой индикации как величины пройденного перемещающимся узлом пути в сотых или десятых долях миллиметра или в единицах, десятках, сотнях и тысячах миллиметров.
Фотоэлектрический датчик угловых перемещений ВЕ178А5
Датчик ВЕ178А5 – преобразователь угловых перемещений фотоэлектрического типа. Преобразователь состоит из трех частей: механической, оптической и электронной. Механическая – обеспечивает вращение вала относительно неподвижного корпуса преобразователя, имеет поверхности для установки. Оптическая – содержит светодиоды, линзу, растровую индикаторную пластину и растровый диск. Световой поток светодиода проходит через линзу, растровую пластину и растровый диск. При вращении растрового диска меняется пропускания света через растровое сопряжение, а также фототок, поступающий со светодиодов. Одновременно световой поток поступает на фотодиоды, для формирования компенсационных напряжений.
Датчик ВЕ178А5
На индикаторной пластине растры расположены в два сектора, сдвинутые на ¼ шага растра. Два фотодиода, установленные над каждым из этих секторов пластины и сопрягаемыми с ними растрами диска, выдают два сигнала (назовем их Uaили sin,Uв или cos). Фотодиод, расположенный в центральной части диска, выдает сигнал начала отсчета (нулевой сигнал). Электронная часть – усиливает и преобразует в прямые и инверсные сигналы из сигналов, полученных в оптической системе. Несформированные сигналы всех трех каналов и компенсационные напряжения подаются на входы формирователей, преобразовывающих синусоидальное напряжение в прямоугольные импульсы. Каждому периоду синусоидального сигнала соответствует один период выходного импульсного сигнала.
Выходные импульсы поступают на систему индикации, либо УЧПУ. Особенность данных датчиков является наличие двух видов запитки: 5В для питания электронной схемы и 5В 90 мА для питания светодиодов фотодатчика.
Данный вид датчиков ВЕ178А5 (Оршанского инструментального завода) морально устарел и им пришли на смену современные датчики.
Да и все выше перечисленные ДОС выпускались в СССР, но повсеместно встречаются на современных предприятиях.