CS264445B1

CS264445B1 - Position sensor

Info

Publication number: CS264445B1
Application number: CS875252A
Authority: CS
Inventors: Jiri Ing Csc Alexa
Original assignee: Alexa Jiri
Priority date: 1987-07-10
Filing date: 1987-07-10
Publication date: 1989-08-14
Also published as: CS525287A1

Abstract

Řešení se týká polohového čidla, které je tvořeno dvěma destičkami vyrobenými z elektricky nevodivého materiálu svírajícími spolu úhel menší než 180°, které jsou na straně směrem dovnitř úhlu potaženy elektricky vodivou vrstvou, přičemž se vodivé vrstvy na destičkách vzájemně nedotýkají a v takto vzniklé dráze je umístěna kulička vyrobená z ferromagnetického materiálu, která je v žádané poloze držena permanentním magnetem, umístěným na nevodivé straně destiček. Vodivá vrstva jedné z destiček může být drážkována. Destičky s kuličkou mohou být uzavřeny v pouzdru, dráha, tvořená destičkami může mít také kruhový tvar. Řešení může být uplatněno ve všech odvětvích průmyslu např. jako automatizační prvek.The solution concerns the position sensor, which is made up of two plates made of electrically non-conductive material forming an angle of less than 180°, which are coated with an electrically conductive layer on the side towards the inside of the angle, while the conductive layers on the plates do not touch each other, and a ball made of ferromagnetic material is placed in the path thus created, which is held in the desired position by a permanent magnet located on the non-conductive side of the plates. The conductive layer of one of the plates can be grooved. Plates with a ball can be enclosed in a case, the track formed by the plates can also have a circular shape. The solution can be applied in all branches of industry, e.g. as an automation element.

Description

Vynález se týká polohového čidla.The invention relates to a position sensor.

Indikace změn polohy předmětů je důležitou součástí zařízení pro kontrolu a automatizaci procesů. Tak např. se používá při indikaci polohy suportu u automaticky řízených soustruhů, u indikace polohy plovákových hladinoměrů, u dálkové kontroly Chodu zdvihadel, u dálkových ovladačů antén apod. Stávající zařízení používají např. optického způsobu, tj. vyhodnocování odrazu nebo absorpce záření kontrolovaným předmětem, vyhodnocování stavu sady spínacích kontaktů ovládaných mechanicky, sledováním odrazu zvukových vln od kontrolovaného předmětu, měřením změn kapacity nebo indukce vyvolané změnou polohy kontrolovaného předmětu případně změn elektrického' odporu mechanickým spojením kontrolovaného předmětu s potenciometrem. Tyto způsoby vyžadují zařízení, která jsou bu3 velmi složitá, nebo poruchová. Navíc většinou poskytují pouze analogový výstup.Indication of object position changes is an important part of equipment for process control and automation. For example, it is used to indicate the position of the slide in automatic lathes, in the position of the float level meters, in the remote control of hoist operation, in the remote control of antennas, etc. Existing devices use eg optical method, ie evaluation of reflection or absorption of radiation. evaluating the state of a set of mechanically actuated switch contacts, monitoring the reflection of sound waves from the object to be inspected, measuring capacity changes or induction induced by changing the position of the object to be inspected, or changes in electrical resistance by mechanically connecting the object to the potentiometer. These methods require devices that are either very complex or malfunctioning. In addition, they usually only provide analog output.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny u polohového čidla podle vynálezu, které je tvořeno dvěma destičkami z elektricky nevodivého materiálu svírajícími spolu úhel menší než 180°, které jsou na straně dovnitř úhlu potaženy elektricky vodivou vrstvou, přičemž se vodivé vrstvy na destičkách vzájemně nedotýkají a v takto vzniklé dráze je umístěna kulička, vyrobená z ferromagnetického materiálu, která je v žádané poloze držena permanentním magnetem, umístěným na nevodivé straně destiček. Vodivá vrstva jedné z destiček může být přerušována drážkami.These disadvantages are eliminated with the position sensor according to the invention, which consists of two plates of electrically non-conductive material enclosing an angle of less than 180 °, which are coated on the inside with an electrically conductive layer, the conductive layers on the plates not touching each other The ball is made of ferromagnetic material and is held in the desired position by a permanent magnet placed on the non-conducting side of the plates. The conductive layer of one of the plates may be interrupted by grooves.

Celý systém kromě magnetu může být vzduchotěsně uzavřen v pouzdru, takže nedochází ke korozi vodivých ploch na destičkách. Magnet je spojen s předmětem, jehož polohu chceme indikovat, např. s plovákem hladinoměrů. Pokud jsou obě destičky potaženy materiálem s vyšším elektrickým odporem, je výstup analogový, pokud jsou destičky potaženy kovem a jedna destička je drážkována, je výstup číslicový.The whole system, except for the magnet, can be sealed in the airtight housing so that the conductive surfaces on the plates are not corroded. The magnet is connected to the object whose position we want to indicate, for example with a level indicator float. If both plates are coated with a material with higher electrical resistance, the output is analog, if the plates are metal coated and one plate is grooved, the output is digital.

Vyšší účinek polohového čidla podle vynálezu je dán tím, že je výrobně velmi jednoduché, přestože je lze jednoduchou změnou vyrobit bu3 jako analogové nebo jako číslicové bez složitých elektronických převodníků.The higher effect of the position encoder according to the invention is due to the fact that it is very simple to manufacture, although it can be produced either as analog or digital without complex electronic converters by simple change.

Příklad provedení polohového čidla podle vynálezu je znázorněn na obrázku, čidlo na tomto obrázku je tvořeno dvěma kuprexitovými destičkami 1, které jsou situovány měděnou vrstvou proti sobě navzájem tak, že se obě vrstvy nedotýkají a svírají ostrý úhel. Jedna z destiček má rýhováni vodivé vrstvy, přičemž rýhy jsou kolmé k delší straně destiček. V dráze mezi destičkami je umístěna ocelová poměděná kulička 2. Pod systémem destiček je umístěn permanentní magnet 3, spojený s předmětem, jeho polohu chceme indikovat. Nedrážkovaná destička je spojena se zdrojem napětí, jednotlivá vodivá pole vymezená drážkami na druhé destičce jsou spojena s indikačními žárovkami.An example of an embodiment of a position sensor according to the invention is shown in the figure, the sensor in this figure being formed by two cuprexite plates 1, which are situated by the copper layer against each other so that both layers do not touch and form an acute angle. One of the plates has a corrugation of the conductive layer, the grooves being perpendicular to the longer side of the plates. A steel copper-plated ball 2 is placed in the path between the plates. Below the plate system there is a permanent magnet 3 connected to the object, its position is to be indicated. The uncut groove plate is connected to a voltage source, the individual conductive fields delimited by the grooves on the second plate are connected to the indicator lamps.

Claims

Position sensor characterized in that it consists of two plates (1) made of electrically non-conductive material enclosing an angle of less than 180 °, which are coated on the inward angle with an electrically conductive layer, the conductive layers on the plates not touching each other and a ball (2) made of ferromagnetic material is placed in the path thus formed and is held in the desired position by a permanent magnet (3) located on the non-conducting side of the plates (1).

Position sensor according to Claim 1, characterized in that the conductive layer of one of the plates (1) is interrupted by grooves.