ITRM930841A1 - Dispositivo rivelatore di posizione assiale di aste, in particolare steli di pistoni. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda-di Brevetto d'invenzione, avente.per titolo:

"Dispositivo rivelatore di posizione assiale di aste, in particolare steli di pistoni",

La presente invenzione si riferisce.ad un di_ spositivo per rivelare una posizione di spostamento dello stelo del pistone di un cilindro idraulico per mezzo di "una scala magnetica e di un sensore che risponde a questo magnetismo.

PRECEDENTI DELL'INVENZIONE Un rivelatore di posizione per rivelare la posizione di spostamento lineare dello stelo di un pistone in un cilindro idraulico per mezzo di una scala magnetica e di un sensore ? descritto per esempio nella domanda di Brevetto giapponese

4-136713, pubblicata dall'Ufficio Brevetti giap ponese.

In questo rivelatore, le parti non magnetiche sono formate ad intervalli fissi in una direzio ne assiale in modo da agire come una scala magnetica sulla circonferenza dello stelo del pistone di materiale magnetico ed un sensore magnetico che emette in uscita un'onda sinusoidale in conformit? con il passaggio delle parti non magnetiche viene f issato al cilindro.

Se la posizione assoluta alla qua?e inizia lo spostamento deIlo stelo,del pistone non ? .nota, la. sua posizione,assoluta dopo lo spostamento, non pu? essere nota. Un interruttore di fine corsa.o di limite ? pertanto fornito sulla posm one di massi ma contrazione o di massimo allungamento aello ste io del pistone. Quando il cilindro viene usato, vale a aire quando l?alimentazione elettrica al rivelatore di posizione e inserita, lo stelo del pistone viene prima portato alla sua posizione ai massima contrazione o di massimo allungamento, in modo da commutare l'interruttore ai fine corsa alla posizione di chiusura (on) o di apertura (off). Quando l'interruttore ai fine corsa viefie commutato alla chiusura oppure all'apertura, lo stelo del pi_ stone viene rivelato come se avesse raggiunto un punto di riferimento e lo spostamento dello stelo del pistone pu? quindi essere seguito fino a che viene disinserita l'alimentazione elettrica, determinando la sua distanza dal punto di rifer?mento sulla base del segnale ai uscita del sensore magne tico.

Tuttavia, se lo stelo del pistone ? concatenato con altri meccanisni, l'intero complesso dei meccanismi deve subire un grande spostamento alla scopo di rivelare il punto di riferimento ogni vol ta che viene inserita l'alimentazione elettrica.

Nella domanda di brevetto.giapponese 4-71114 pubblicata dall'Ufficio Brevetti giapponese., ? descritto un rivelatore ai posizione in cui una sottoscala consistente di una pluralit? di gra_ duazioni aa intervalli disuguali ? fornita sullo stelo del pistone parallelamente alla scala princi pale usata per rivelare la oistanza di cui si muove l'asta, un seconco sensore magnetico essenoo fissato al cilinaro per rivelare la variazione magneti_ ca in conformit? con il movimento della sottoscala, in questo rivelatore, se due graduazioni della sot. toscala passano davanti al seconco sensore, si possono determinare quali graduazioni sono passate sul_ la uase dell'intervallo fra di esse. Pertanto, se queste graduazioni vengono prese come punti di riferimento per la misurazione della distanza sulla scala principale, esse possono essere usate come un riferimento vicino alla posizione nella quale lo stelo del pistone giunge a riposo, evitando cos? il fastidio di muovere lo stelo del pistone verso la sua posizione di massima contrazione o di massimo allungamento, ogni volta che viene inserita la alimentazione elettrica al rivelatore. Anche in que sto caso, una volta che un punto di riferimento sia stato rivelato, lo spostamento dell'asta del piste) ne pu? essere seguito fino a che viene effettuato il d?sinser?mento dell'al?mentaz?one elettrica.

Tuttavia, vi ? stato un problema per il fat_ to che il costo di rivelazione della posizione ? r i_ sultato aumentato dal fatto di avere una scala principale ed una sottoscala per l'intera lunghezza del_ lo stelo del pistone.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE

Lo scopo della presente invenzione, pertanto, consiste nei fornire un rivelatore ai posizione ai oasso costo avente un meccanismo per determinare una posizione di riferimento per un piccolo spostamento di un'asta.

Allo scopo di raggiungere questo obiettivo, la presente invenzione fornisce un rivelatore di po sizione assiale per uno stelo realizzato con materiale magnetico. Il rivelatore comprende una scala magnetica con una pluralit? ai parti non magnetiche disposte assialmente sull'asta ad intervalli di passo uguali. Queste parti non magnetiche comprendo n? prima p.arti non.magnetiche aventi una profondit? costante e seconde parti non magnetiche aventi una diversa profondit? Un sensore magnetico viene fis sato in posizione opposta alia scala ed emette in uscita un segnale in conformit? con la variazione ai profonait? e de posizione delle parti non magne tiche ed ? inoltre fornito un meccanismo per rivelare una posizione corrente dello stelo sulla base di questo segnale II meccanismo di rivelazione comprende un meccanismo per identificare una secori aa parte non magnetica che ? passata attraverso il sensore magnetico sulla base Gel segnale di uscita del sensore magnetico una memoria per memorizzare singolarmente le posizioni assolute delle seconde parti non magnetiche un meccanismo per calcolare un ammontare di spostamento dalla seconda parte magnetica identificata fino alla posizione corrente dello stelo sulla base del segnale di uscita del sensore magnetico ea un meccanismo per calcolare una posizione assoluta dello stelo a partire dalla posizione assoluta della seconda parte magnetica i_ dentificata e dall ammontare dello spostamento rispetto a tale posizione

Pref er?b?lmente il sensore magnetico comprende due unit? di sensore le quali emettono in u scita due onde sinusoidali aventi una differenza di fase di 90?, in conformit? con la variazione di posizione delle parti magnetiche della scala magnetica ed il meccanismo di calcolo dell'ammontare dello spostamento comprende un meccanismo per. calcolare un livello centrale da valori di picco ad ogni intervallo di passo delle onde sinusoidali, un meccanismo per rivelare che una parte non magnetica ? passata attraverso il sensore magnetico sulla b_a se di un confronto del livello centrale e delle on de sinusoidali, un meccanismo per contare un numero di parti non magnetiche passate attraverso il sensore magnetico, un meccanismo per correggere le on_ ae sinusoidali in modo tale che esse abbiano uguale ampiezza aa ogni intervallo ai passo delle parti non magnetiche, un meccanismo per calcolare una distanza fra la parte non magnetica che ? passata attraverso li sensore pi? recentemente ed il sensore stesso per mezzo di funzioni trigonometriche inverse con l'uso di due onde sinusoidali corrette, nonch? un meccanismo per calcolare l'ammonta re dello spostamento dello stelo dal numero contato e dalla distanza calcolata.

Se le seconde parti non magnetiche sono disposte a diversi intervalli di passo, il meccanismo di identificazione pu? comprendere un meccanismo per rivelare gli intervalli fra le seconde parti non magnetiche che sono gassate attraverso il sensci re magnetico ed un meccanismo per specificare le ce canoe parti non magnetiche che sono passate attraverso il sensore .magnetica a partire dagli intervalli rivelati

Alternativamente se le seconae parti non ina gnetiche sono disposte in modo tale da avere tutte diverse profondit? il meccanismo di identificazione pu? comprendere un meccanismo per rivelare le profondit? delle seconde parti non magnetiche che sono passate attraverso il sensore magnetico dal se gnale ai uscita del sensore ea un meccanismo per specificare le seconae parti non magnetiche che so no passate attraverso il sensore magnetico dalle profondit? rivelate In questo caso le seconde parti non magnetiche possono essere disposte ad uguali intervalli di passo

Anche preferibilmente le seconde parti non magnetiche sono disposte simmetricamente su ambedue ? lati di una predeterminata posizione sull asta e sono disposte in modo tale che gli intervalli fra ai esse in una direzione a partire dal centro siano tutti diversi In questo caso, il meccanismo di identlficazione comprende un meccanismo per distin? guere su-quale lato della posizione predeterminata-.sia situato il sensore magnetico, un meccanismo per rivelare gli intervalli.fra le seconde parti non.magnetiche che sono pass.ate attraverso iL sensore ed un meccanismo per.specificare le seconde parti non magnetiche che sono passate attraverso i.l sensore da1.1ato distinto e dagli intervalli rivelati.

In questo caso, le seconde parti non magneti_ che su un lato della posizione predeterminata hanno una profondit? diversa d?lle seconde parti non magnetiche su un altro lato ed il meccanismo di distinzione comprende un meccanismo per determinare le profondit? delle seconde parti non magnetiche dal segnale di uscita del sensore.

Alternativamente, il rivelatore pu? inoltre comprendere una seconda scala magnetica disposta su un lato della posizione predeterminata, parallela alla suddetta scala magnetica, ed un secondo sensore magnetico fornito in una posizione fissa, il quale emette in uscita un segnale in conformit? con una variazione di posizione della seconda scala magnetica. In questo caso, il meccanismo di rivelazione di posizione comprende un meccanismo per distinguere su quale lato della posizione predeterminata sia situato il primo sensore magnetico dal se gnale di uscita del secondo sensore magnetico, un meccanismo per identif icare una seconda parte nonmagnetica che ? passata attraverso il primo sensore magnetico sulla base del lato distinto e del segnale di uscita del primo sensore magnetico una memoria per memorizzare singolarmente le posizioni assolute delle seconde parti non magnetiche un meccanismo per calcolare un ammontare di spostamento dalla seconda parte non magnetica identificata fino alla posizione corrente dello si,elo sulla base della uscita del primo sensore magnetico nonch? un meccanismo per calcolare una posizione assoluta dello stelo dalla posizione assoluta della seconoa parte non magnetica identificata e dall ammontare dello spostamento a partire da tale posizione

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La Figura 1 rappresenta un diagramma schematico di una scala magnetica in conformit? con una prima forma di realizzazione dell invenzione

la Figura 2 rappresenta uno schema a blocchi che mostra una struttura di una unit? di controllo in conformit? con la prima forma di realizzaz?one la Figura o rappresenta un diagramma di for me d onda per confrontare ? segnali di uscita di un sensore magnetico e ai un comparatore in conformit? con la prima forma di realizzazione

la Figura 4 rappresenta un diagramma illustrativo di una memoria RAM che memorizza 1 valori di picco dei segnali di uscita del sensore magnetico sig [Aj e sig [BJ in conformit? con la prima forma di realizzazione

la Figura 5 rappresenta un diagramma di flus so che mostra un procedimento di calcolo di un coef fid ente ai normalizzazione scale LAj ed un livello centrale cen LBJ in conformit? con la prima forma di realizzazione

la Figura o rappresenta un diagramma di flus so che mostra un procedimento per calcolare un coef_ fidente di normalizzazione scale LB] ed un livello centrale cen LAJ in conformit? con la prima forma di realizzazione

la Figura 7 rappresenta un diagramma di flus so che mostra il procedimento di aggiornamento dei valori di picco in conformit? con la prima forma di reaiizzazione

la Figura 8 rappresenta un diagramma di flus so che mostra un procedimento di calcolo dell ammontare di uno spostamento in conformit? con la prima forma di realizzazione

la Figura 9 rappresenta un diagramma illustrativo chemostra il calcolo dei segnali di normalizzazione correct [A] e correct [B] in conformi t? con la prima forma direalizzazione.

la Figura IO rappresenta,un diagramma di far me d onda che mostra i segnali di uscita del senso re magnetico ed i livelli di determinazione di ampiezza in conformit? con la prima forma di realizzaz ?one,

la Figura 11 rappresenta un diagramma ai flusso che mostra il procedimento di rivelazione dei punti di riferimento quando l alimentazione elettrica viene ripristinata in conformit? con la prima forma di realizzazione

la Figura 12 rappresenta un diagramma ?llu strativo che mostra gli indirizzi di memorizzazione aelle posizioni assolute dei punti di riferimento in conformit? con la prima forma di realizzaz?one la Figura 13 e simile alla Figura 11 ma rno stra un procedimento di memorizzazione di dati ael le posizioni assolute dei punti di riferimento

la Figura 14 rappresenta un diagramma schematico della scala magnetica in conformit? con una seconda forma di realizzazione della presente invenzione

la Figura 15 rappresenta un diagramma di for me d onda dei segnali ai uscita ael sensore magnetico Ln conformit? con la seconda forma di realizza zione ,

la Figura 16 rappresenta un diagramma schematico della scala magnetica in conformit? con una terza forma di realizzazione delia presente in venz ione

la Figura 17 rappresenta un diagramma delle forme d onda dei segnali di uscita dei sensore magnetico in conformit? con la terza forma di reali? zaz?one

la Figura 18 rappresenta un diagramma di flusso che mostra il procedimento di rivelazione dei punti di riferimento quando l alimentazione elettrica viene ripristinata in conformit? con la terza forma di realizzazione

la Figura 19 e simile alla Figura 1o ma mostra un altra possibile disposizione dei punti di riferimento

la Figura 20 rappresenta un diagramma schematico della scala magnetica in conformit? con una quarta forma di realizzazione delia presente inven zione

la Figura 21 rappresenta un diagramma delle forme a onda dei segnali di uscita del sensore magnetico in conformit? con la quarta forma di rea? l izzazione

la Figura. 22 rappresenta un diagramma di flusso che mostra il procedimento di rivelazione dei punti di riferimento quando l alimentazione elettrica viene ripristinata in conformit? con la quarta forma di realizzazione

la Figura 23 rappresenta un diagramma illustrativo che mostra gli indirizzi di memorizzazione delle posizioni assolute dei punti di riferimento in conformit? con la quarta forma di reaiizzazione la Figura 24 ? simile alia Figura 20 ma mo stra un altra possibile apposizione dei punti di riferimento

la figura 25 e simile alla Figura 24 ma mostra ancora un altra possibile disposizione dei punti di riferimento

la Figura 26 rappresenta un diagramma schematico della scala magnetica in conformit? con una quinta forma di realizzazione della presente inven_ zione

la figura 27 rappresenta un diagramma di flusso che mostra un procedimento di determinazione del livello di ampiezza del segnale di uscita del sensore magnetico della sottoscala in conformit? con la quinta forma di realizzazione,

La. Figura. 28. rappresenta un diagramma d i flusso che mostra, il proced?mento di rivelazione dei punti di riferimento quando l alimentazione elettrica viene ripristinata in conformit?- con laquinta forma di realizzazione

la Figura 29 rappresenta un diagramma delle forma d onda che mostra 1 segnali ai uscita dei sensori magnetici in conformit? con la quinta forma di reai lzzazione

la Figura 30 ? simile alla Figura 26 ma mo stra un altra possibile disposizione dei punti ai riferimento

DESCRIZIONE DELLE PREFERITE FORME DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alla Figura 1 dei disegni in conformit? con la prima forma di realizzazione della presente invenzione uno stelo 1 di un piste) ne che consiste di un materiale fortemente magneti co sporge dal tubo di un cilindro idraulico non rappresentato in modo tale da essere libero di scorrere e si sposta in una direzione assiale fra una posizione di massima contrazione ed una posizio ne di massimo allungamento in conformit? con la pressione idraulica alimentata al cilindro idrauliUna scala magnetica 3 ? formata sullo stelo 1 del pistone Una pluralit? di parti non magnetiche 2 aventi una larghezza P/2 sono disposte ad un intervallo ai passo P nella direzione assiale sulla superficie dello stelo 1 del pistone

Alcune di queste parti non magnetiche 2 sono disposte in predeterminat? punti ai riferimento h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7. Allo scopo di distinguere fra le parti non magnetiche 2 che sono formate come punti ai riferimento e quelle che non lo sono le prime sono formate con una profondit? 1 mentre le ultime sono formate con una profondit? In conformit? con questa forma di realizzazione

Gli intervalli fra ? punti di riferimento h1-h7 sono esposti nel modo seguente L intervallo fra ? punti di riferimento h4 e h5 i quali sono si tuati effettivamente nel centro dell intervallo totale di spostamento dello stelo 1 del pistone vie ne impostato su un valore L1 uguale all intervallo di passo P e l intervallo L fra i punti di rifer? mento viene gradualmente aumentato a partire dai punti di riferimento h 4. e h5 verso ambedue le estremit? II valore di L viene impostato su un valore diverso fra 1 diversi punti di riferimento in modo tale che sia soddisfatta la,condizione L1 L2 L3 L4 L5 L6.

Un sensore magnetico 4 che rivela lo spostamento della scala magnetica 3 viene fissato in una estremit? del cilindro idraulico non rappresenta to II sensore magnetico 4 consiste di una coppia di elementi sensori ? quali emettono in uscita due segnali ad onda sinusoidale aventi una differenza di fase di 90? corr?spondente ad un intervallo di passo della scala magnetica 3 II segnale di uscita del sensore magnetico 4 viene applicato in ingresso ad una unit? di controllo 10

Il modulo o unit? di controllo 10 comprende un microprocessore o simili come rappresentato nella Figura 2 I due segnali sig [A] e sig [B] con fa. si diverse emessi in uscita dal sensore magnetico 4 vengono applicati all ingresso di una unit? di e_ laborazione centrale CPU 14 attraverso ? circuiti di campionamento e mantenimento 11 12 ed un circuito convertitore analog?co/d?g?tale 13

I livelli centrali cen LA] e cen [B] che sono valori digitali trovati aai valori di picco in una tabella a finestre che verr? descritta nel seguito vengono convertiti in tensioni analogiche nei convertitori dig?tale/analogic i 15 16 per eia scuna fase e vengono applicate in ingresso ai comparatori 17 e 18

Nei comparatori 17 e 18 ? suddetti livelli centrali cen [A] e cen [B] ed ? segnali del sensore sig [A] e sig [B] sono rispettivamente confrontati Se ? segnali di uscita del sensore sono superiori ai livelli centrali in uscita viene emesso un segnale di livello H mentre se essi sono piu pie: coli un segnale di livello L viene emesso in usc?ta

I segnali di uscita sgn [A] e sgn [B] del comparatore sono le alternazioni ai questi segnali di livello H e L e variano ad ogni P/2 quando ? due segnali di uscita sig [M] e sig [Bj dal sensore magnetico 4 attraversano i livelli centrali come rappresentato nella Figura 3 La distanza di sposta^ mento approssimata (distanza di massima) dello ste^ lo 1 del pistone ? ottenuta mediante il conteggio ae? numero ai queste varianti dei segnali sgn [A] e sgn [Bj Poich? questi segnali sgn [A] e sgn [B] hanno una differenza di fase ai 90? corrisponaente a quella dei segnali sig LA] e sig [B] la misurazione e 1 aggiornamento dei valori di picco dei se gnali sig [A] e sig [B] sono rispettivamente eseguiti con una temporizzazione quando 1 segnali sgn [B] e sgn [A] variano,

Con questi- segnali, l unita di elaborazione centrale cPU 14 esegue le seguenti operazioni.

- memorizzare ed aggiornare 1 valori di pic co dei segnali di uscita dal sensore magnetico 4, - regolazione ae? livello centrale conteggio del numero delle intersezioni con il livello centrale dei segnali di uscita del sensore

- normalizzazione dei segnali di uscita calcolo dello spostamento fine o di preci sione dal punto di avviamento del conteggio

- elaborazione combinata nel numero del con teggio e delio spostamento fine e

- rivelazione dell errore del sensore (1) Memorizzazione dei valori ai picco dei segnali di uscita dal sensore magnetico 4

Le tabelle a finestra [A] [B] per memorizza re ? valori di picco dei segnali di uscita sig [A] e sig [B] ad ogni intervallo ai passo sono fornite in una memoria RAM 19 come rappresentato nella Fi gura 4 Queste tabelle a finestra [A] [3] contenga no valori di picco (massimi e minimi) ed una classe che esprime il tipo del valore di picco memorizzaI valori di picco vengono prima assegnati in modo tale che i massimi corrispondano ai numeri di finestra o di intervallo elementare (slot) di ordine pari ed i minimi corrispondono ai numeri delle finestre di ordine dispari I valori effettivi mi surati vengono quindi memorizzati in conformit? con questa regola pero tutti i valori indovinati vengono memorizzati quando viene eseguita la inizializ zazione

Vi sono tre valori per classe HEASURE ESTIMATE GUESS) in conformit? con il tipo del valore di picco Quando viene effettuata la inizializ zazione 1 valori GUESS vengono assegnati a tutte le posizioni Quando vengono eseguite le misurazioni i valori MEASURE vengono assegnati alle posizio ni dei numeri delle finestre Quando 1 risultati delle misurazioni si riflettono in finestre o intervalli elementari periferici vengono assegnati 1 va_ lori di ESTIMATE La classe funziona come un coefficiente di ponderazione (MEASURE ESTIMATE GUESS) per determinare nuovi valori quando i valori di pie co sono aggiornati come verr? descritto nel segui to

(2) Conteggio del numero delle intersezioni con il livello centrale dai segnali di uscita del sensore e calcalo dal coeff iciente- di norma l izza--zione e del livello centrale dei segnali di uscita del sensore

Questa procedura viene eseguita quando ? segnali di uscita sig [A] e sig [3] attraversano ? lo ro livelli centrali La rigura 5 rappresenta 1 elaborazione eseguita quando il segnale sig [A] attra_ versa il suo livello centrale e la Figura 6 rappre senta 1 elaborazione quando il segnale sig [B] interseca o attraversa il suo livello centrale Dato che l elaborazione ? quasi ?oentica per ambedue ? segnali di uscita l elaborazione verr? descritta per il caso in cui il segnale sig [A] attraversi il suo centro

Quando il segnale sig [A] attraversa il suo centro il segnale sig [B] ha li suo valore mass mo oppure il suo valore mimmo Questo valore del segnale sig [B] pertanto viene applicato in ingresso al circuito di campionamento e mantenimento e viene inserito come un valore di picco nel pararne tro peak [B] (S1 nella Figura 5)

Il valore del contatore count [A] viene aumentato o diminuito in dipendenza dal fatto se ? segnali di uscita sgn [A] e sgn [B] sono identici o meno (S2 3 4)

Dato che vi ? una differenza ai fase di 90? fra i segnali di uscita sig [A] e sig [B], una fase si trova in anticipo oppure segue l altra di_ pendenza dal senso dello spostamento dello stelo 1 del pistone Se la direzione nella quale la fase del segnaie sig [A] si trova in anticipo rispetto al segnale sig [Bj in una misura di 90? ^direzione sinistra nella Figura 1) e viene presa come direzi? ne ai avanzamento come si pu? vedere anche aaila t-igura ? il segnale di uscita sgn [A] ael comparatore immediatamente dopo cne il segnale di uscita sig [A] attraversa il livello centrale presenta un valore diverso dall altro segnale di uscita san [B] Gel comparatore D altra parte ? segnali ai uscita sgn [A] e sgn [B] ael comparatore immediatamente dopo che il segnale sig [B] attraversa il livello centrale sono identici quando le stelo 1 del pistone viene spostato nella direzione verso 1 avan ti Quando lo stelo 1 del pistone viene spostato nella direzione verso 1 avanti pertanto il valore ael contatore count [A] viene aumentato e quando esso viene spostato in direzione inversa il valore dei contatore count [A] viene diminuito (S2 3 e 4) A questa misurazione viene data priorit? dall unit? di elaborazione centrale CPU 14

I valori del contatore count [A] ea il valo re count [B] vengono prima inizia1izzati in moao ta le che la differenza fra di essi sia 0 oppure 1 Se la.differenza count A - count [B] non ? 0 oppure 1 pertanto, si pu? concludere che vi ? un avaria,, per esempio la rottura nel cavo dei segnali dei sen sore

II valore count A del contatore vana qual do il segnale di uscita sig [A attraversa il suo livello centrale cen A II livello centrale cen A viene trovato partendo dal valore medio di di versi valori massimi e minimi memorizzati nella ta bella a finestre A Da questi valori e dal valore cen A viene quindi calcolato un coefficiente di normalizzazione scale A (S6) utilizzando 1 equa zione

scaleA] 1/|valore di picco cen[A | Questo coefficiente di normalizzazione scale LA] e destinato a correggere la differenza di ampiezza del segnale sig A per ciascun intervallo di passo della scala principale allo stesso livello e viene usato per la normalizzazione quando si ef fettua il calcolo dello spostamento fine che verr? descritto nel seguito Se per esempio il valore normalizzato, di valore di picco-cen[A]| e 1 ed un valore misurato ? il doppio di.questa grandezza il coefficiente di normalizzazione ? 1/2- Quando,il se_ gnale di uscita sig A viene moltiplicato per questo coefficiente l'ampiezza viene corretta a 1 e viene cosi regolata in modo aa assumere lo stesso livello aell ampiezza normalizzata

Viene determinato se il valore di picco piu recente peak [Bj sia o meno un valore massimo non un valore minimo e, in tal caso il livello centra le cen B] del segnale di uscita sig B viene cal colato (S8 9) Il livello centrale viene calcolato come la media aei valori massimo e minimo su diversi intervalli di passo Questo calcolo presenta una uscita risultante come livello centrale cen B la quale viene applicata al convertitore oigitale/ana logico 16 nella Figura 2 (S10)

L elaborazione ael vaiare del contatore count B quando il segnale sig B interseca il li vello centrale viene anche eseguita come mostrato nella figura 6 In questo caso tuttavia il valore ael contatore viene incrementato quando i segnali sgn A e sgn [B sono identici e viene diminuito quando ? segnali sgn A e sgn B sono dievrsi

(3) Aggiornamento del valore di picco del segnale di uscita

La Figura 7 rappresenta l aggiornamento dei valori,di picco di ambedue i segnali di uscita pe r? quando l aggiornamento viene eseguito sull altro segnale quando l elaborazione di intersezione con il valore centrale viene effettuata sul primo segnale l aggiornamento ? in questo caso rappresen tato dal segnale di uscita sig [B (S7 nella figura 5)

Nella Figura 7 il valore di picco del segna_ le di uscita sig B] che ? stato memorizzato nel circuito di mantenimento di picco quando il segnale di uscita sig A interseca il suo centro viene sottoposto a conversione analogico/digitale e memo rizzato come un valore di picco peak B (S21) Se questo valore ai picco corrisponde al sesto valore per esempio viene selezionato un coefficiente ai ponderazione (MEASURE WEIGHT ESTIMATE WEIGHT oppu re GUESS WEIGHT; nella finestra della sesta classe e viene inserito nel parametro weight (S22 25;

Il sesto valore di picco viene quindi aggiornato sulla base del valore di questo parametro weight (peso) e sulla base di un altro ciefficiente di ponderazione T WEIGHT utilizzando la se guente equazione (S26)

Valore aggiornato - (valore originario * T WEIGHT -peakLB] * weight)/(T WEIGHT weight)

Il coefficiente per La-sesta classe ? quindi? sostituito dal valore misurato MEASURE (S27)

I summenzionati coefficienti di.panderazioiie-T WEIGHT MEASURE WEIGhT sono normalmente 1 altrimenti essi vengono scelti in modo da soddisfare la relazione MEASURE WEIGHT <.ESTIMATE WEIGhT < GUESS WEIGHT

Inoltre se la classe dei due valori di pic co che seguono immediatamente e dei aue valori ai picco che precedono immediatemente il numero di fi nestra corrente ? GUESS il valore di picco aggiornato corrente viene memorizzato al posto aei valore di picco preceaentemente memorizzato e aggiornanao la classe m moao da assumere il valore ESTIMATE il valore di picco memorizzato nella tabella aelle finestre viene fatto avvicinare al valore reale in uno stadio iniziale (S2633)

(4) Combinazione di spostamento fine e numero ai conteggio

Questa elaborazione viene effettuata ad intervalli fissi

Come rappresentato nella Figura 6 dopo aver per la prima volta applicato 1 azione di campionemento e mantenimento simultaneamente ad ambeaue i segnali di uscita di fase,, la conversione analogico/ digitale viene sequenzialmente effettuata sui segnali, ? quali vengono quindi letti insieme come segnai li di uscita in fase sig LA] e sig LBJ (S41)

I segnali in relazione di fase normalizzati (segnali di ampiezza normalizzata) utilizzando i se gnali ai uscita i livelli centrali ed il summenzio nato coefficiente di normalizzazione vale a dire correct LAj correct LB] vengono quindi rispettiva mente calcolati per mezzo delle seguenti equazioni (S42 43)

1 fattori di normalizzazione correct [A e correct [8j dovrebbero avere la relazione correct [Aj correct B 1 Se questo calore non rientra in un certo intervallo intorno ad 1 si deterru na che vi e un avaria o malfunzionamento vale a dire la rottura di un filo oppure un corto circuito nel sensore magnetico 4 (S44) Questi limiti posso no essere decisi considerando ? livelli di tolleran za del rumore e 1 intervallo ammissibile per la di? ferenza di fase fra i segnali di uscita

Lo spostamento dello stelo del pistone viene calcolato dai seggali normalizzati correct [A] e correct ? utilizzando il diagramma della Figura 9 Questo diagramma e basato sul fatto che i segnali normalizzati correct [A] e correct B sono onde sinusoidale aventi una differenza di fase di 90? rispondenti alla relazione 1

Se per esempio 1 intervallo di passo delle parti non magnetiche 3 aella scala principale 2 ? di 2 mm il summenzionato conteggio viene effettua to in uniti di 1 mm Questo valore di conteggio cor risponde allo spostamento approssimato dello stelo 1 del pistone e se lo spostamento fine o di prec sione e ottenuto dividendo lo spostamento approssimato in 100 parti lo spostamento fine fine displ nel punto della figura 9 pu? essere trovato dal la relazione fine dispi 100 Questa rela zione viene scritta nel modo seguente

in cui

Come risultato lo spostamento fine fine displ ? espresso come segue

fine

Come rappresentato nella Figura 9 il proce dimento per trovare lo spostamento di precisione fine displ ? diverso in conformiti con la determina zione in quale delle otto aree definite dall asse orizzontale e dall asse verticale e dalle linee a 45? sia situata la posizione di spostamento corrente,.

Nell intervallo definito dai.settori del circolo della Figura 9 delimitati da linee continue,

In questo caso trovanao il fine displ dalla formula summenzionata si pu? trovare la distanza dall asse orizzontale speci ficata da correct B 0 Questo spostamento di precisione ? sempre un valore positivo ma se il senso antiorario nella figura viene preso come senso positivo gli intervalli nei quali la posizione di spostamento dall origine ? positiva sono soltanto e lo sposta mento di precisione aall origine sull asse orizzontale nell intervallo oppure

come indicato tipicamente dal punto nella Figura 9 viene fornito dall espressione spostamento di precisione fine displ

D altra parte 1 intervallo definito dai set tori del circolo nella Figura 9 delimitato dalle linee tratteggiate ? In questo caso, lo spostamento di precisione ? fornito dalla seguente formula

tuie

Lo spostamento di precisione fine dispi otte -nuto dalla formula ? la distanza dall asse verticalespecif icata da 0 In questo caso. considerando il senso dello spostamento dall asse verticale ed il fatto che posizione verticale po sizione orizzontale _+_50 _lo spostamento di precisione ? ottenuto nella maniera seguente (S4ti 50 oppure S53-b5)

Nell intervallo oppure

(per esempio il punto C }

spostamento di precisione 50-nne displ mentre nell intervallo oppure

(per esempio il punto C4)

spostamento di precisione 50+fine displ Per quanto nguaraa lo spostamento approssimato 0 di massima 1 valori assoluti aei due segna li normalizzati vengono confrontati ed il valore ael contatore dello spostamento approssimato nella direzione nella quale il valore del contatore non varia nella regione corrente viene selezionato In altre parole nell intervallo in cui

il conteggio count [A] viene selezionato poich? il conteggio count LA] non varia in tale regione mentre nella regione

viene selezionato il conteggio count [B] Questi valori vengono inseriti nello spostamento approssimato coarse displ che indica lo spostamento di massima o approssimato (S4S 46 oppure S45 51)

Lo spostamento di precisione fine displ calcolato da una funzione trigonometrica inversa dello ammontare dello spostamento dello stelo 1 del pisto ne e lo spostamento approssimato trovato sulla base del numero del conteggio vengono sommati insieme e lo spostamento totale dello stelo 1 del pistone viene trovato (S56) da

spostamento

In questa maniera i segnali di uscita dei due sensori ai fase vengono elaborati e la regola zione del livello centrale e la normalizzazione dei segnali ai uscita dei sensori vengono eseguiti per ogni intervallo di passo della scala magnetica 3 in modo tale che lo spostamento totale possa essere rivelato con elevata precisione anche se i segnali dal sensore magnetico 4 variano

Nello stesso tempo il modulo di controllo 17 esegue la seguente elaborazione sull uscita del sensore magnetico 4 in moda da convertire lo spostamento totale ottenuto in una posizione assolu Come, rappresentato nella Figura 10 il modulo di controllo 10 basato sui due segnali di uscita in fase dal sensore magnetico 4 identifica i punti di riferimento quando

- il segnale sig A dal sensore magnetico 4 interseca il suo livello centrale cen A]

- il segnale sig [B] si trova in prossimit? del suo valore di picco negativo

- il livello del segnale sig B ? superiore al suo livello di determinazione di ampiezza basZ Questa condizione corrisponde al punto centrale delle parti non magnetiche 2 aventi una profondit?

Il punto centrale delle parti non magnetiche 2 aventi una profondit? 2 viene escluso dai punti di riferimento poich? il segnale sig B e inferiore al livello specificato basZ come rappresentato dall area tratteggiata della Figura 10

La scrittura del livello lev1 come valore predeterminato del livello di ampiezza quando l? profondit? delle parti non magnetiche e e la scrittura del livello lev2 come il valore predeterminato del livello di ampiezza quando la profondit? ? M2 il livello di determinazione di ampiezza basZ viene calcolato da

Viene determinato che la. profondit?. celle parti non magnetiche 2 ? l2 quando il livello di de terminazione basZ ? superiore a sig B e che la profondit? ? N1 in tutti gli altri casi Alternativamente viene determinato che la profonait? ? M2 se il livello di ampiezza del segna le sig B] ? superiore oppure uguale a

e che la profondit? e M1 se il livello ? inferiore a questo valore

Alternativamente la determinazione pu? anche essere effettuata impiegando il complesso di hardware rappresentato nella Figura 2 dall uscita di un comparatore 21 il quale confronta il segnale fornito aa un convertitore digitale/analogico 20 che converta segnale basZ in un segnale analogi co con sig [B

Tuttavia sia nel caso del software sia nel dell hardware la determinazione del livello di am piezza deve essere eseguita quando il segnale sig LAj interseca il suo centro e quando il segnale sig LB] si trova in prossimit? del suo valore di picco negativo

I valori di picco dei segnali sig [A] e sig LBJ emessi in uscita dal sensore magnetico 4 e le posizioni assolute nei punti di riferimento che ver ranno descritte nel seguito sono memorizzati in una memoria RAM 19 nella Figura 2 Una batteria ai sup porto ? fornita con lo scopo che il contenuto aella memoria RAM 19 venga preservato anche se viene interrotta 1 alimentazione elettrica all unit? di elaborazione centrale CPU 14

Il modulo di controllo 10 inizia 1 elaborazione rappresentata nella Figura 11 quando viene ef fettuato l inserimento dell alimentazione elettrica al modulo di elaborazione centrale CPU 14

In primo luogo il primo punto ai rifenmen to viene rivelato in dipenaenza dal senso aella corsa dello stelo 1 del pistone Sol o2) e dei da ti ai spostamento (spostamento calcolato in S65 del la Figura 8) i quali sono basati sui segnali ai u scita sig A e sig [B del sensore magnetico 4 e quinai sono memorizzati in un parametro X1 (S62, 63)

Dopo l inserimento della posizione della corsa in i dati di spostamento vengono inseriti in un parametro X2 quando viene rivelato il secondo punto di riferimento (S6465) Successivamente lo intervallo dei punti di riferimento vlene calcolato dai valori dei due parametri X1 e X2 (S66) La rivelazione dei punti di riferimento viene eseguita,quando segnale sig A ? uguale al suo livello centrale cen A , quando ?l segnale sig B si trova in prossimit? del suo valore di picco negativo e quando il valore del segnale sig [B] ? superiore al livello ai determinazione del punto di riferimento basZ

Dopo aver rivelato questi due punti di rife rimento il senso del movimento dello stelo 1 del pistone viene esaminato a partire dall intervallo L aei punti ai riferimento (S69)

Se L>0 lo stelo 1 del pistone si muove ver so una posizione di maggiore allungamento (senso verso sinistra aella Figura 1) e dall altra parte se L<0 lo stelo 1 del pistone si muove verso una posizione ai massima contrazione

|L < L0 significa che lo stesso punto di riferimento e stato attraversato per due volte in sue cessione In tal caso erroneo il valore di ?2 vie ne quindi fatto scorrere verso X1 il programma ri_ torna all operazione b4 e la rivelazione dei punti di riferimento viene effettuata ancora una volta (S67 68 64)

Quando il senso di movimento dello stelo ? stato determinato un indirizzo AD viene calcolato dal valore assoluto |L| dell intervallo dei punti di riferimento per ciascuno dei sensi utilizzando le seguenti equazioni

in cui base 1 2 rappresentano delle costanti di conversione (numeri interi} e m rappresenta un coef fidente di conversione (S69 70 e 569 71}

Questo indirizzo AD indica la locuzione di memorizzazione nella memoria RAM 19 aella posizione assoluta del secondo punto di riferimento cornspori dente al valore assoluto |L| dell intervallo dei punti di riferimento

Il contenuto della memoria RAM 19 in cui e memorizzata questa posizione assoluta e rappresenta^ to nella Figura 12

Per esempio prendenao il caso L > 0 il secondo punto di riferimento viene rivelato quando h2-h7 nella Figura 2 sono stati oltrepassati e le posizioni assolute h7 sono rispettivamente memo rizzate nello stesso numero di locazioni di indiriz zo Se per esempio h7 ? stato passato come secoli do punto di riferimento 1 intervallo dei punti di riferimento L L5 e la posizione assoluta di h7 so no memorizzati nella memoria RAM in una locazione specificata dalla relazione 5

In questa,maniera. leposizioni assolute dei punti di riferimento perciascuna delle aue summenzionate regioni corrispondenti al senso di spostamento vengono memorizzati separatamente nella memo ria RAM 19 come rappresentato nella Figura 12

L unita o modulo di controllo 10 legge le po sizioni assolute impostate nelle locazioni di memo nzzazione indicate dagli indirizzi AD ed aggiorna il valore di lettura per mezzo dei dati ai sposta mento nel parametro (S72) Questo aggiornamento dei aati di spostamento aeve essere eseguito nece? sanamente soltanto una volta quanao 1 alimentazione di energia elettrica viene ripristinata Quanao lo stelo 1 del pistone viene spostato per effetto ai una peraita interna di olio di lavo ro d?p? 1 interruzione dell alimentazione elet trica la posizione reale dello stelo 1 del pistone nello ambito della sua corsa dopo lo spostamento ed i da ti stessi cello spostamento non corrisponderanno piu Tuttavia mediante il ripristino delle posizio ni reali in conformit? con i dati ai spostamento quando viene rivelato il secondo punto di riferirnen to lo spostamento dello stelo 1 del pistone quando avviene l interruzione aell alimentazione elettrica viene corretta e gli spostamenti sono perci? misurati sulla base dei punti di riferimento ogni volta che.viene inserita l alimentazione elettrica La costante m viene usata per convertire lo intervallo aei punti di riferimento in un valore in tero e convenientemente viene impostata in dipendenza dall intervallo L aei punti di riferimento e sul la base del numero delle parole ricnieste per la memorizzazione delle posizioni assolute

Quando l aggiornamento dello spostamento ? completo l informazione a questo effetto viene e messa in uscita dall unit? di elaborazione centrale LPU 14 Ci? rende possioile l identificazione se la rivelazione della posizione venga eseguita prima op pure dopo l aggiornamento dei dati di spostamento Tuttavia allo scopo ai utilizzare le posizioni assolute delle locazioni di memorizzazione della memoria RAM 19 indicate dagli indirizzi AD i dati ai posizione assoluta deboono prima essere inizializzati in tali locazioni

L unita di controllo 10 pertanto ?nizializ za le posizioni assolute di ciascun punto di riferimento in conformit? con il diagramma di flusso rappresentato nella figura 13 L algoritmo ai iniziai izzazione ? effettivamente identico all al goritmo usato per l elaborazione nella Figura 11 In primo Lypsaf lo stelo 1 del pistone viene spostato verso la sua posizione di massima contrazioneed il valore del contatore e lo spostamento di precisione fine displ vengono impostati a zero (5b1)

Quanao lo stelo 1 del pistone si allunga dal la sua posizione ai massima contrazione fino alla sua posizione di massimo allungamento L>0 L indi rizzo AD viene quindi calcolato in una operazione S91 il contenuto aei parametri X2 nella locazione di memorizzazione indicata da questo indirizzo AD viene letto (S92) il valore di X2 viene fatto scor rere verso X1 (S93) e l elaborazione a partire dal momento in cui viene rivelato il seconao punto di riferimento viene ripetuta (S8493)

in questa maniera i dati di posizione dei punti di riferimento h2-h7 rappresentati nella Fi gura 1 vengono rispettivamente memorizzati in sei locazioni corrispondenti a L>0 nella Figura 12

Nella stessa maniera quando lo stelo del pistone viene fatto contrarre dalla sua posizione di massimo allungamento alla sua posizione di massima contrazione L<0 L indirizzo AD viene calcolato in una operazione S90 il parametro viene inserito in una locazione di memorizzazione indicata da questo indirizzo AD ed 1 dati di posizione dei sei punti ai riferimento h6 h1 vengono memorizzati in sei locazioni corrispondenti a L< 0 nella Figura 12

I dati iniziaiizzati relativi alla posizione assoluta sono forniti con un supporto della batteria in modo tale da poter essere utilizzati quando viene reinserita 1 alimentazione elettrica al moouio di controllo 10 dopo essere stata interrotta Anche se io stelo 1 del pistone si muove per qualche ragione quando avviene il disinserimento dell alimentazione elettrica se 1 adiacente punto ai riferimento viene rivelato quando viene effettua ta la ricommutazione dell alimentazione lo spostamento rivelato a quel momento viene aggiornato in modo tale da uniformarsi ai dati relativi alla posizione assoluta L effetto dello spostamento oello stelo 1 del pistone quando viene interrotta la ali mentazione elettrica viene cosi eliminato ed una ri velazione di elevata precisione pu? quindi essere eseguita sulla base del segnale di uscita del sensi re magnetico 4 fino a che viene disinserita la alimentazione elettrica II supporto della batteria do po l interruzione della alimentazione elettrica de ve essere fornito soltanto- per la memoria RAM 19 implegata per la memorizzazione dei dati relativi alla posizione assoluta, per cui-non vi ? alcuna necessit?, di aumentare La capacit?,della memoria di supporto

In conformit? con questa forma ai realizza zione dopo aver ancora ricommutato o reinserito la alimentazione elettrica lo spostamento sul secondo punto di riferimento viene aggiornato soltanto una volta dai dati memorizzati relativi alla posizione assoluta quando viene rivelato un qualsiasi secon ao punto di riferimento adiacente Questo aggiornamento tuttavia pu? essere eseguito per una plura lit? di volte secondo la necessit? Per esempio anche dopo aver rivelato il secondo punto di riferimento 1 intervallo fra gli adiacenti punti ai ri ferimento viene convenientemente calcolato e se lo spostamento corrispondente al secondo punto ai riferimento ea alla posizione assoluta di lettura non ? in armonia quando essi vengono confrontati lo spostamento viene aggiornato alla posizione assoluta

Le parti non magnetiche 2 sono state formate soltanto in parte dello stelo 1 del pistone per? se sono formate su tutta la lunghezza dello stelo 1 del pistone una rivelazione di elevata precisione pu?es se reeffettuata anche se lo stelo 1 del pista ne ruota

Per evitare che. lo stelo t del pistone ven ga spostato alla,sua posizione di massuna contrazione o di massimo allungamento possono essere previ sti dispositivi ai allarme che vengono emessi quan ao i punti di riferimento h1 e h7 che sono vicini alle posizioni ai massimo allungamento e di massima contrazione vengono rivelati

Inoltre il punto di intersezione centrale del segnale sig [A e stato usato come punto di ri_ ferimento ea il segnale sig [8 ? stato usato per la identificazione del punto ai riferimento tutta via il punto di intersezione centrale del segnale sig [B pu? viceversa essere usato come punto ai riferimento ea il segnale sig A pu? essere usato per la identificazione del punto ai riferimento Le rigure 14 e 15 rappresentano una seconda forma di realizzazione della presente invenzione In questa forma ai realizzazione contrariamente alla prima forma di realizzazione la profonait? delle parti non magnetiche 2 che comprenaono i punti di riferimento pu? essere e 13 profondit? delle altre parti non magnetiche 2 pu? essere impo stata sul valore

In questo caso la condizione di rivelazione per L punti di riferimento ? diversa aa quelle del la prima forma di realizzazione In questa caso 1 punti di riferimento sono identificati quando il s& gnale sig [A interseca il livello centrale ea il segnale sig B si trova al assetto del livello di determinazione basZ come rappresentato nella Figli ra 15 La parte restante della struttura e identica a quella della prima forma di realizzazione

Le Figure lo 19 rappresentano una terza forma di realizzazione della presente invenzione Come nelle precedenti due forme di realizza zione le parti non magnetiche 2 che non sono pun ti di riferimento sono formate ad un intervallo di passo P e le parti non magnetiche 2 che sono punti di riferimento sono formati ad un intervallo di masso uguale 4P pero le parti non magnetiche 2 che sono punti di riferimento sono tutte formate con verse profondit?

In conformit? con questa forma di realizza zione le uscite dei segnali sig A e sig B sono tutte diverse in conformit? con le profondit? M1 delle parti non magnetiche 2 per cui il li vello del segnale sig [B e determinato quando il segnale sig A attraversa il suo livello centrateceli A , si pu? determinare quale dei punti di rife rimento h1 ? coinvolto

In conformit? cari questa forma di realizzazione pertanto., la posizione assoluta viene definita rivelando soltanto un punto di riferimento non essendovi alcuna necessita di rivelarne due Dopo che la alimentazione elettrica e stata inserita e lo stelo 1 del pistone e stato spostato in una qualsiasi direzione (S110) come rappresentato nella Figura 18 viene determinato se il segnale di uscita sig A del sensore magnetico 4 abbia in tersecato il suo livello centrale cen A o meno e se l altro segnale di uscita sig [Bj si trovi o me no al disotto del livello ai determinazione del punto di riferimento basZ (S111)

Quando il punto ai riferimento viene rivela to lo spostamento in quell istante viene inserito in un parametro X il livello di ampiezza del segna le sig B viene inserito in un parametro V ed il segno dello spostamento che mostra il senso di spo stamento dello stelo 1 del pistone viene inserito in un parametro S (S112)

Il livello di ampiezza V del segnale sig B] nel punto ai riferimento rivelato viene moltiplica to per un predeterminato coefficiente ai conversione m e sommando le costanti di conversione base 1 2 si ottengono gli indirizzi nella memoria RAM 19 che memorizzano le posizioni assolute dei punti di riferimento (5114 o 115) In altre parole il livello di ampiezza V viene usato al posto del valore as soluto |L| dell intervallo dei punti di riferimento neila preceoente prima forma di realizzazione Formando le parti non magnetiche 2 che costitu ccano i punti di riferimento con aiverse profondit? I1-I3 ? punti di riferimento possono essere identificati dal livello di ampiezza del segnale sig B]

In questo caso dato che la rivelazione dei punii di riferimento viene eseguita utilizzando il livello di ampiezza ael segnale sig B ? punti ai riferimento non hanno necessariamente bisogno ai e? sere formati aa intervalli equidistanti essendo possioile aisporli nella maniera rappresentata per esempio nella figura 19

Le Figure 2025 rappresentano una quarta for ma di realizzazione aella presente invenzione

In conformit? con questa forma di realizzazione i punti di riferimento sono simmetricamente disposti alla sinistra ed alla destra ael centro dello stelo 1 del pistone come rappresentato nel La Figura 20 I punti di riferimento situati alla sinistra del centro della figura sono formati con una. profondit?. M2, mentre quelli situati alla destra sono formati con una profondit? Inoltre, l intervallo fra i punti di riferimento,immedia. temente sull uno e sull altro lato del centro viene impostato uguale all intervallo ai passo P delle parti non magnetiche 2 gli intervalli fra i punti ai riferimento L2 L3 aumentando progressivamer^ te ai un intervallo di passo P a partire aal centro fino ad ambedue le estremit? aello stelo di pistone

In questo caso il livello aiampiezza aei segnale di uscita sig B del sensore magnetico 4 nel punto ai riferimento e lev2 sulla sinistra e levj sulla aestro ael centro dello stelo 1 come rappresentato nella Figura

Il modulo ai controllo 10 come rappresenta to nella higura 22 trova 1 intervallo L fra i pun ti di riferimento nella stessa maniera aelie prece denti prima e seconda forma di realizzazione (S215) Inoltre viene determinato se il parametro A2 che memorizza il livello di ampiezza del segnale sig [B] nel seconao punto di riferimento rivelato sia o meno uguale a lev2 (S218) e viene determinato se il punto di riferimento rivelato ? situato alla sinistra oppure alla destra del centro dello stelo 1 del pistone Gli indirizzi per memorizzare i dati assoluti di posizione sono quindi calcolati per ciascun caso in conformit? con il senso di spostamento dello stelo 1 del pistone come nelle preceden ti forme di realizzazione (S221 222 223 e 224) Gli indirizzi pertanto sono impostati nella memoria RAM 19 in conformit? con la direzione di spostamento dello stelo 1 del pistone ed il livello ai ampiezza del segnale sig B] come rappresentato nella figura 23

I punti di riferimento che hanno lo stesso intervallo possono pertanto essere disposti in due locazioni senza non soltanto far variare questo intervallo ma anche facendo variare la profondit? delle parti non magnetiche 2 che sono punti ai riferimento alla sinistra ed alla destra del centro aello stelo 1 del pistone ed il numero aei diversi intervalli dei punti di riferimento pu? essere per ci? ridotto lo spostamento medio dello stelo 1 del pistone richiesto per rivelare le posizioni assolute e pertanto inferiore in confronto con il caso delle precedenti forme di realizzazione

I punti di riferimento aventi un intervallo L1 possono essere forniti sull uno e sull a1troiata del centro dello stelo 1 del pistone come rappresentato nella Figura 2A. Inoltre, invece di avere due diverse-profondit? delle parti non magnetiche 2 che sono punti di riferimento le profondit? aeile parti non magnetiche 2.che non sono punti di_ riferimento possono essere fatte variare alla sinistra ed alla destra del centro aello stelo 1 del pi stane come rappresentato nella Figura 25

Le Figure 26-30 rappresentano una quinta for ma di realizzazione della presente invenzione

In conformit? con questa forma di realizza zione allo scopo di distinguere se un punto di ri ferimento sia o meno situato sulla sinistra o sulla destra del centro dello stelo 1 del pistone come nel caso della precedente quarta forma di realizzazione una sottoscala o ed una scala principale 3 sono fornite in diverse posizioni come rappresene to nella Figura 26

Come rappresentato nella figura la sottosca la 6 ? formata soltanto sulla destra del centro del lo stelo 1 del pistone Le parti non magnetiche 5 che formano la sottoscala 6 sono formate ad uguale intervallo di passo P e con uguale profondit?

Le parti non magnetiche 2 della scala principale 3 sono disposte nella stessa maniera della Figura 24 della precedente quarta forma di realizza zione comunque le parti non magnetiche 2 che sono punti ai riferimento sono formate con la stessa pr? fondita alla sinistra ed alla destra

L unita di controllo 10 sulla base dei due segnali di uscita di fase sig [SA e sig [SB] da un sensore magnetico 7 determina se il punto di rife rimento rivelato dal segnale di uscita del sensore magnetico 4 in conformit? con il diagramma di flus so della Figura 27 sia situato alla sinistra oppure alla destra del centro dello stelo 1 del pistone

Se il valore massimo dell ampiezza del segna le di uscita dal sensore magnetico 7 ? lev S1 ea i livelli centrali sono cen [SA e cen SB] sono come rappresentati nella Figura 29 il modulo di contro^ lo 10 calcola l ampiezza amp falla seguente equazio e (S32)

Questa ampiezza amp viene quindi confrontata_ con un livello prestabilito lev S1/2 se 1 ampiezza _amp ? maggiore il livello di ampiezza V viene ?mpostato a levSI (S304) altrimenti il livello di am piezza V viene impostato su levSO (S305) Nella Fi gura 26 i l termine levSI si riferisce alla destra ed il termine levSO si riferisce all a sinistra ri_ spetto al la posizione centrale .

Viene quindi determinato in conformit? con il diagramma di flusso della figura 28 se il livel lo di ampiezza V2 sul secondo punto di riferimento rivelato ? o meno uguale a levSO (S369) Dopo aver determinato se il punto di riferimento si trovi sul la sinistra o sulla destra del centro dello stelo 1 del pistone in questa maniera gli indirizzi delle posizioni assolute vengono calcolati per ciascun ca so in conformit? con il senso di spostamento dello stelo 1 del pistone cosi come descritto per la pre cedente quarta forma di realizzazione (S372

374 e 375)

In questa forma di realizzazione il numero dei diversi intervalli di punti di riferimento pu? essere ridotto come nella quarta forma di realizza zione per cui lo spostamento medio dello stelo 1 del pistone richiesto per rivelare le posizioni as solute ? inferiore

La scala principale 3 pu? anche essere dispo sta in modo tale che vi sia un altro intervallo di punti di riferimento come rappresentato nella Figura 30

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1 Rivelatore di posizione assiale per una asta o stelo (1) realizzato in materiale magnetico comprendente una scala magnetica (3) che comprende una pluralit? di parti non magnetiche (2) disposteassialmente sullo stelo (1) ad uguale intervallo di passo un sensore magnetico (4) fissato in posizione opposta a detta scala (3) detto sensore (4) emettendo in uscita un segnale in conformit? con una variazione di posizione di dette parti non magnetiche (2) e mezzi (10) per rivelare una posizione cor rente di detto stelo (1) sulla base del segnale di uscita di detto sensore magnetico (4} caratterizza to aal fatto che dette parti non magnetiche (2) comprendono prime parti non magnetiche aventi una profondit? co stante e seconde parti non magnetiche aventi una diversa profondit? detto sensore (4) comprende mezzi per emette re in uscita segnali m conformit? con la profondit? della parte non magnetica che passa attraverso detto sensore e detti mezzi (10) di rivelazione di posizione comprendono mezzi (14) per identificare una seconda parte non magnetica (2) che ? passata attraverso detto sensore magnetico (4) sulla base del segnale di uscita di detto sensore magnetico (4) una memo ria (19) per memorizzare individualmente le posizio ni assolute di dette seconde parti non magnetiche (2) mezzi (14) per calcolare un ammontare di spostamento da dette seconde parti non magnetiche iden tificate alla posizione corrente dello stelo (1) sulla base del segnale di uscita di detto sensore magnetico (4) nonch? mezzi (14) per calcolare una posizione assoluta dello stelo (1) dalla posizione assoluta delle seconde parti non magnetiche identificate e dall ammontare dello spostamento a partire da essa 2 Rivelatore ai posizione assiale di uno se condo la rivendicazione 1 in cuid etto sensore ma gnetico (4) comprende due unit? di sensore che emet tono in uscita due onde sinusoidali aventi una dif ferenza di fase di 90? dipendente dalla variazione di posizione delle parti non magnetiche (2) di detta scala magnetica (3) e detti mezzi di calcolo (14) dell ammontare dello spostamento comprendono mezzi (14) per calcolare un livello centrale dai va lori di picco ad ogni intervallo di passo di dette onde sinusoidali mezzi (14) per rivelare che una parte non magnetica (2) e passata attraverso detto sensore magnetico (4-) sulla base di un confronto di detto livello centrale e di dette onde sinusoida li, mezzi-(l4) per contare un numero di dette parti non magnetiche passate mezzi (14) per correggere dette onde sinusoidali in moda tale che esse? abbiano uguale ampiezza ad ogni intervallo di passo didette parti non magnetiche (2) mezzi (14) per calcolare una distanza fra la parte non magnetica (2) che ? passata attraverso detto sensore magnetico (4) piu recentemente ed il sensore magnetico (4) mediante una funzione trigonometrica inversa il cui calcolo viene applicato a dette due onde sinusoida li e mezzi (14) per calcolare 1 ammontare dello spostamento dello stelo 1 da detto numero contato e da detta distanza calcolata 3 Rivelatore di posizione assiale di uno stelo secondo la rivendicazione 1 in cui dette se conde parti non magnetiche sono disposte in modo ta le che gli intervalli fra di esse siano tutti diver si e detti mezzi di identificazione (14; comprendo no mezzi (14) per rivelare gli intervalli fra dette seconde parti non magnetiche che sono passate attra verso detto sensore magnetico (4) dal segnale ai u scita di detto sensore (4) nonch? mezzi (14) per specificare dette seconde parti non magnetiche che sono passate attraverso detto sensore magnetico (4) da detti intervalli rivelati 4 Rivelatore di posizione assiale di uno stelo secondo la rivendicazione 1 in cui dette se conde parti non magnetiche presentano tutte diverse profondit? e detti mezzi di identificazione (14} comprendono mezzi (14) per rivelare le profondit? delle seconde parti non magnetiche che sono passate attraverso detto sensore magnetico (4) dal segnale di uscita di detto sensore (4) nonch? mezzi (14) per specificare dette seconde parti non magnetiche che sono passate attraverso detto sensore magnetico (4) da dette profondit? rivelate 5 Rivelatore di posizione assiale di uno stelo secondo la rivendicazione 4 in cui dette Se conde parti non magnetiche sono disposte ad uguali intervalli di passo 6 Rivelatore di posizione assiale di uno stelo secondo la rivendicazione 1 in cui dette Se conde parti non magnetiche sono simmetricamente di sposte su ambedue i lati di una predeterminata posizione sullo stelo (1) gli intervalli fra dette seconde parti non magnetiche sono tutti diversi su un lato di detta predeterminata posizione e detti mezzi di identificazione (14) comprendono mezzi (14) per distinguere su quale lata di detta posizione predeterminata sia situato detto sensore magnetico (4), mezzi (14) per rivelaregli intervalli fra det tesecondeparti non magnetiche chesono passate at traverso detto sensore magnetico (4) dal_segnaledi uscita di detto sensore (4). nonch? mezzi (14) per specificare dette seconde parti non magnetiche che sono passate attraverso detto sensore magnetico (4) da detto lato distinto e da detti intervalli rivelati 7 Rivelatore di posizione assiale di uno stelo secondo la rivendicazione o in cui dette se conde parti non magnetiche su un lato ai detta po sizione predeterminata presentano una profondit? di_ versa da quella di dette seconde parti non magnetiche su un altro lato e detti mezzi di distinzione (14) comprendono mezzi (14) per determinare la pr? fondit? di dette seconde parti non magnetiche dal segnale di uscita di detto sensore magnetico (4) 8 Rivelatore di posizione assiale per uno stelo (1) realizzato in materiale magnetico comprendente una prima scala magnetica (3) che comprende una pluralit? di parti non magnetiche (2) dispo ste assialmente sullo stelo (1) ad un intervallo di passo uguale un primo sensore magnetico (4) fissato in posizione opposta a detta scala (3) detto primo sensore magnetico (4) emettendo in usci ta un segnale in conformit? con una variazione di posizione di dette aprti non magnetiche (2) e mez zi (10) per rivelare una posizione corrente di det to stelo (1) sulla base dell uscita di detto senso re magnetico (4) caratterizzato dal fatto che dette parti non magnetiche (2) comprenoono prime parti non magnetiche aventi una profondit? co stante e seconde parti non magnetiche aventi una diversa profondit? dette seconde parti non magnetiche essendo simmetricamente disposte su ambedue i lati di una posizione predeterminata sullo stelo (1) gli intervalli fra dette seconde parti non ma gnetiche essendo tutti diversi su un lato di detta posizione predeterminata detto primo sensore magnetico (4) comprende mezzi per emettere in uscita segnali in conformit? con la profondit? della parte non magnetica che pas sa attraverso detto sensore (4) detto rivelatore inoltre comprende una secori da scala magnetica (6) disposta su un lato di detta predeterminata posizione parallelamente a detta prima scala magnetica (3) ed un secondo sensore magne tico (7) fornito in una posizione fissa il quale emette in uscita un segnale in conformit? con una var iazione di posizione di detta seconda scala magne tica (6) e detti mezzi di rivelazione di posizione( 10 ) compr endono mezzi (14) per distinguere su quale la to di detta posizione predeterminata sia situato detto primo sensore magnetico (4) dal segnale di u scita di detto secondo sensore magnetico (7), mezzi (14) per identificare una seconda parte non magnetica che ? passata attraverso detto primo sensore magnetico (4) sulla base di detto lato distinto e del segnale di uscita di detto primo sensore magnetico (4), una memoria (19) per memorizzare indiv idualmente le posizioni assolute di dette seconde parti non magnetiche, mezzi (14) per calcolare un ammontare dello spostamento a partire da detta seconda parte non magnetica identificata fino alla posizione corrente dello stelo (1), sulla base del l'uscita di detto primo sensore magnetico (4), non ch? mezzi (14) per calcolare una posizione assoluta dello stelo (1) dalla posizione assoluta di detta seconda parte non magnetica identificata e dall'ammontare dello spostamento rispetto ad essa.