Егоров О.С., Подураев Ю.В. - Мехатронные модули. Расчет и конструирование (1053456), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Оптическая схема преобразователя перемещений также содержит канал формирования референтной метки, В преобразователях линейных перемещений растровая шкала 2 в зоне Е содержит поля референтных меток. Поле референтной метки представляет собой непериодическую (кодовую) шкалу, закон формирования которой обеспечивает получение автокорреляционной функции кода с явно выраженным максимумом. На индикаторной пластине 3 имеется поле считывания Д с кодом, инверсным по отношению к коду референтной метки шкалы, и поле диафрагмы Г, участвующей вместе со светодиодом 5 и фото- диодом 6 в выработке опорного сигнала для формируемого каналом сигнала референтной метки.
При относительном перемещении растровой шкалы 2 и индикаторной пластины 3 в зоне совмещения поля референтной метки и поля считывании Д происходит модуляция светового потока, излучаемого светодиодом 1, и на выходе фотодиода 8 формируется токовый сигнал автокорреляционной функции кода референтной метки. В преобразователях угловых перемещений сигнал референтной метки вырабатывается в общем случае один раз за оборот вала. В канале формирования референтной метки для выработки опорного сигнала и сигнала референтной метки задействованы общий светодиод 10 (рис. 10.9) и фотодиод 11, идентичный фото- диоду 4, но с другой схемой включения светочувствительных площадок. Опорный сигнал вырабатывается с помощью поля диафрагмы Г индикаторного лимба 3, а специальный код поля референтной метки Е измерительного лимба 2 и инверсный код поля считывания Д, в случае их совмещения при относительном перемещении лимбов, модулирует световой поток, что приводит к формированию на выходе фотодиода токового сигнала автокорреляционной функции кода референтной метки.
Максимальный диапазон преобразования линейных перемещений — 3220 мм, угловых — неограничен. Преобразователи линейных перемещений выпускают 4 и 3 классов точности, а преобразователи угловых перемещений, в з»- висимости от моделей, — 8...3 классов точности. Каждому 1 — му классу точности соответствует предельная погрешность перемещения Л; — наибольшее отклонение от действительного значения между двумя любыми точками во всем диапазоне перемещения. Для преобразователей линейных перемещений 1 — го класса соответствует предельная погрршность, мкм: О4= 5,0 + 8,01.; Ьз = 2,0 + 4,51.„' Ьз = 1,0 + 2,514 Для преобразователей угловых перемещений 1 — го класса соответствует предель- ная погрешность, 1„,"7' оа = 300"; Ьт = 150"; Ьа =, 60"; аз = 30"; л4 = 7,5"; ьз = 2,5". Преобразователи линейных перемешений имеют степень зашиты 1Р64, 1Р53, 1Р50, преобразователи угловых перемешений— 1Р65, 1Р64, 1Р50 по ГОСТ 14254-80, Первая цифра шифра характеризует степень защиты от воздействия твердых тел, вторая цифра — степень защиты от воздействия воды.' Типы выходных сигналов преобразователей перемешений; синусный токовый сигнал типа СТ, синусный сигнал напряжения типа СН, прямоугольный импульсный сигнал типа ПИ.
На рис. 10.10, рис. 1О.11, рис. 10.12 и рис. 10.13 приведены геометрические параметры, а в табл. 10.4 технические характеристики преобразователей линейных и угловых перемещений ЛИР-7, ЛИР-9, ЛИР-14, ЛИР-15 и ЛИР-17 соответственно. Рис. 10.10 277 а ° базовые по вара носта првоа разоаатапв Рис. 10.13 На рис.
10.14, рис. 1035, рис. Ю.16, рис.. 10.17, рис. Ю.18, рис. ! О. 19, рис. 10.2!3, рис. 10.21, рис. 10.22, рис. 10 23, рис. 10.24 и рис. 10.25 приведены геометрические параметры, а в табл. 10.5 технические характеристики преобразователей угловых перемещений ЛИР-119А, ЛИР-128А-З, ЛИР-137А, ЛИР-158А-1, ЛИР-180А-1, ЛИР-19ОА, ЛИР! 170А, ЛИР-219А, ЛИР-237А-З, ЛИР-337А-З, ЛИР-350А и ЛИР-39ОА соответственно. отмел Рис.
т0.14 гта Таблица 10.4 Технические характеристики преобразователей линейных перемеп8еннй Тнп и б ззовзтеля Нзнмеиовение хзрзктернстнкн ЛИР-!5 ЛИР-17 ЛНР-7 ЛНР-9 ЛИР - !4 Рззрсшзющзя способ- ность т, мкм ло 0,1 0,07;0,12,'О,!7;0,22;0,27;0,32;0,37; 0,42;0„47;0,52;0,57;0,62;0,72;0,82: 0,92;1,02; 1,14;1,24 Ствнлзртнмй ряд длин прсобрвзусмого перемещения Е, мм 20 40 20; 8 +5 812 Нзпряиенис ингения Ц, В 812 +5 й»2 л»2 51 50 <70 <150 570 <100 Потребляемый ток 1, мд <1 50 «70 СТ СН СТ ПИ СН ПИ СН СТ СН СТ СН ПИ СН СН ПИ СН Тнп вмходного сипмлв 20 40 20 40 20 40 20 40 20 40 Период выходного сиг- нала Ь, мкм 20 40 20 40 20 40 Лискретносгь преобрз- зовзтсля, мкм 2;3 3;4 3;4 Класс точности ! 2;3 дз 1+ 2,51.
дз 2+451. Прсдсхьнвя погреш- ность прсобрззоевтсля ! - го кззссз точности дь мкм дз 2 + 4,51. д» 1 + 2.53. дз = 2+2.5Е дз 5+ 83. Мзксимвльнзя скорость перемещения зг, мс Мзксимзльнсс ускоре- ние е. м с» 0,5 0,5 0,5 0,5 Степень защиты от внешних воздействий 1Р64 1Р53 1Р53 1Р64 038 0,25 0,18+ 0,61. 0,28 + 1,551. Масса ш, кг 0,20 280 0,1; 0,2; 0,5; 1;2; 2,5; 10 »,34;1,44;1,54; 1,64;1,74;1,84; 1,94;2,04;2,24; 2,64;2,84; 3,04; 322 0,1; 0,2; 0,5; 1;2; 2,5; 5; 1О 0,5; 1; 2; 2,5; 5; 10 0,5; 1; 2; 5; 10 Таблица !0.5 Технические характеристики преобразователей угловых перемещений Наименование характеристики Рззрсшаюшая способность т, диск об по!об До 1,8 10 ло41о4 ао!1оз до!Из ЛО 1Об Напрянсиис литвина Ц, В +5 Потребляемый ток 1, МА <150 Выходной сиг- нал пи Класс точности з 5, 6, 7, 8 б, 7, 8 7,8 7,8 3,4 104 104 4 1ОЗ 104 104 1о4 Масса (без ка- беля) ю, кг 0,06 0,02 0,09 0,23 0,33 0.7 Степень заши- ты 1Р64 ! Р64 1Р64 1Р64 1Р50 Продолжение табл.
)0.5 Тнп п об азоаателя Нвиненоввнис характеристики ЛИР-237А-3 ЛИР-337А-3 ЛИР-350А ЛИР-! 17ОА ЛИР-2!9А ЛИР-39ОА до 5.Ю до 1,8 1О до З,б 105 до 5,105 14! 103 До 4 1О Напрлненис питания Ц, В +5 Потребляемый ток!. мА <100 <150 <100,5! 50 <!00 5150 <100 5!50 <!00 5!50 пн СН пи СН СН пи Сн пи СН Выходной снг нвл пи Класс точности з 7,8 3 ,03 104 104 4.103 104 104 Масса (без ка- бехл ш кг 0,09 0,09 0,015 Сшпснь зашя. ты 1рбс 1Р64 1Р50 1Р64 При поступательном движении выходного звена мехатронного модуля и использовании фотоимпульсного датчика нли преобразователя линейного перемещения величину его перемещения Б можно определить в виде, мкм; 2В5 Максимааьнаа частота арашения вала и, б/мин Разрешающая способность т, диск об Максимальная частота врашсния вале и, об/нин Тип преобразователя ЛИР-119А ЛИР-!28А-3 ЛИР-137А ЛИР-158А-1 ЛИР-18ОА-1 ЛИР.190А <100 <150 <100 <150 <100 <150 <100 <! 50 <100 <150 пи СТ пи СТ пи СТ пи СГ пн сн сн сн сн сн 3=у и, где т — разрешающая способность датчика (преобразователя), мкм; и — число дискрет, соответствуюшее перемешению звена.
При врашательном движении угол д поворота звена определяют по формуле, рад: 2л. и <Р =— т где т — разрешаюшая способность датчика (преобразователя), дискрет/об; и — число дискрет, соответствующее углу поворота звена. Для приема и обработки электрических сигналов, поступающих от оптоэлектронных преобразователей линейных и угловых перемещений, и осушествления визуализации на цифровом табло полученной информации применяют устройства цифровой индикации (УЦИ). УЦИ могут быть использованы в качестве специализированных комплектуюших изделий в составе информационно- измерительных систем различных машин и приборов при измерении и контроле механических перемещений. Применение цифрового отсчета вместо визуального съема показаний со шкал лимбов предотвращает субъективные ошибки считывания, значительно уменьшает утомляемость, позволяет производить контроль без остановки технологического процесса и без периодического измерения размеров обрабатываемых деталей с помощью универсальных измерительных средств.
В основе схемотехники УЦИ, выпускаемых СКБ ИС, использован широко распространенный микроконтроллер с ядром 3051, позволявший создавать как универсальное, так и специализированное программное обеспечение. Светодиодные индикаторы фирмы Нею!ец Расйагд обеспечивают хорошую яркость и разборчивость вывода информации. Возможность встраивания в УЦИ последовательного канала К5-232 и различных элементов ввода/вывода позволяют взаимо'- действовать УЦИ с другими устройствами.
Устройства цифровой индикации выпускают нескольких типов, рассчитанных на работу с одним, двумя или тремя преобразователями, способных одновременно контролировать перемешение по одной, двум или трем осям соответственно. СКБ ИС выпускает простейшие по своим функциональным возможностям УЦИ серий ЛИР-510, ЛИР-520, ЛИР-530. Базовый набор функций этой серии УЦИ включает: ° обнуление текущего значения в любом месте контролируемого перемещения; 28б е осуществление контроля текущего положения рабочего органа относительно положения референтной метки преобразователя; ° работа в приращениях. Дальнейшим развитием УЦИ в плане их функциональных возможностей является серия ЛИР-511, ЛИР-521, ЛИР-531.
Они имеют на передней панели цифровую клавиатуру и ряд функциональных кнопок. Это позволяет наряду с универсальностью приборов этой серии ввести в них ряд специфических функций, связанных с особенностями эксплуатации. В базовый набор функций этой серии УЦИ, кроме возможностей, присущих простейшим моделям, включены; ° предустановка текущего значения показателей индикатора; ° предустановка положения референтной метки; ° задание и изменение направления отсчета; в удвоение показателей отсчета (функция удобна при измерениях, связанных с телами вращения); в компенсация люфта; ° компенсация систематической погрешности; ° компенсация размера инструмента; ° сохранение всех параметров в энергонезависимой памяти.
Кроме индикационных устройств СКБ ИС выпускают серию приборов ЛИР-512, ЛИР-522, ЛИР-532. Включая в себя весь вышеперечисленный набор функций эти устройства обладают способностью вырабатывать в соответствии с заданием управляющие сигналы,.выполняя тем самым не только индикационные функции, но и функции управления. Для приема внешних сигналов от различного рода путевых выключателей или дополнительных органов управления в УЦИ предусмотрена установка 16-ти приемников внешнего сигнала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
