Accuracy characteristics of autogenerator transducers for track control systems

The advantages of autogenerator displacement transducers in track control systems of metal - cutting machines, industrial robots, robotic complexes and flexible automated productions, such as high speed and durability of control systems, as well as their disadvantages the lack of sufficiently complete accuracy characteristics, which affects the efficiency of equipment with track control systems, are considered. Formulated the research problem and described a special experimental setup, which studied the sensitivity of the self displacement transducers three types based on their mutual arrangement and screens of various metals (iron, steel 45, steel St3, 12KH18N10T steel, brass, dural and copper), as well as the conditions of their operation depending on the positioning of screens. The results of experimental data processing are presented, and any dependence of sensitivity on the screen material is not established. The assumption about the randomness and insignificance of the revealed differences is put forward and verified, and it is shown by the Cochran criterion that they are rightfully considered insignificant with a reliability of at least 95 %. The influence of power supply voltage fluctuations in the network on the accuracy characteristics of auto generator displacement converters is studied and the results of the research are presented. A statistical test was carried out using the student’s criterion, which showed the absence of this influence on the accuracy characteristics. It is noted that hysteresis occurs during the operation of autogenerator displacement transducers and it is experimentally established that in most cases it increases with the transition from a diamagnetic screen to a ferromagnetic one. It is proposed to use the results of the research of precision characteristics in the design and efficient operation of the system limit control on the basis of self converters of displacements of the considered types, addressing issues about the need to use the voltage regulator when selecting screen material, etc.

автогенераторный преобразователь перемещений, дискретный сигнал, гистерезис, точностные характеристики, чувствительность, экран, self-oscillating displacement transducer, discrete signal, hysteresis, accuracy characteristics, sensitivity, screen

1. Бржосовский Б. М., Мартынов В. В., Бочкарев Л. Ю. Управление станками и станочными комплексами. М.: Издательство ТНТ, 2011, 388 с.

2. Либерман Я. Л. Системы мониторинга для металлорежущих станков. Екатеринбург: УГТУ, 2000, 99 с.

3. Воротников С. А. Информационные устройства робототехнических систем. М.: Издательство МГТУ им. Баумана, 2005, 384 с.

4. Жуков Э. Л., Козарь И. И., Розовский Б. А. Технология машиностроения. СПб.: СПБГПУ, 2002, 190 с.

5. Громаков Е. И., Каранкевич А. Г. Проектирование систем управления для гибких автоматизированных производств. Томск: Издательство Томского политехнического университета, 2008,152 с.

6. Каневский И. Н., Сальникова Е. Н. Неразрушающие методы контроля. Владивосток: Издательство ДВГТУ, 2007, 243 с.

7. Щепковский В. И. Визуально-оптический и измерительный контроль. Запорожье: Издательство ОАО «Мотор-Сич», 2004, 316 с.

8. Будадин О. Н., Вавилов В. П., Абрамова Е. В. Тепловой контроль. М.: Издательский дом «Спектр», 2013, 176 с.

9. George B., Tan Z., Nihtianov S., IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2017, vol. 64, no. 12, pp. 9595-9607. https://doi.org/10.1109/TIE.2017.2726982

10. Кириллов В. И. Метрологическое обеспечение технических систем. М.:ИНФРА-М, 2013, 424 с.

11. Liu X., Peng K., Chen Z., IEEE Sensors Journal, 2016, vol. 16, no. 8, pp. 2306-2316. https://doi.org/10.1109/JSEN.2016.2521681

12. Колчков В. И. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: ИНФРА-М, 2017, 432 с.

13. Зайцев С. А., Толстов А. А., Куранов А. Д. Нормирование точности. М.: Издательский центр «Академия», 2004, 256 с.

14. Серебренникова А. Г., Панова Е. А. Технологическое обеспечение качества изделий машиностроения. Старый Оскол: ТНТ, 2016, 392 с.

15. Воскобоев В. Ф. Надёжность технических систем и техногенный риск. М.: ООО ИД «Альянс», 2008, 200 с.

16. Мильман И. И. Радиоволновой, тепловой и оптический контроль. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001,75 с.

17. Седалищев В. Н. Физические основы получения информации. Барнаул: Издательство АлтГТУ, 2012, 283 с.

18. Яковлев А. Н. Введение в вейвлет-преобразования. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003, 104 с.

19. Клюев В. В., Соснин Ф. Р., Ковалёв А. В. Неразрушающий контроль идиагностика. М.: Машиностроение, 2005, 656 с.

20. Babu A., George B., IEEE Sensors Journal, 2017, vol. 18, no. 18, pp. 976-984. DOI: 10.1109/JSEN.2017.2780835

21. Cheredov A. I., Shchelkanov A. V., Displacement sensors with frequency output based on helical instability, Proceedings of the Conference “2014 Dynamics of Systems, Mechanisms and Machines, DYNAMICS 2014”. Omsk, Russia, November 11-13, 2014, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2014, pp. 1-4. DOI: 10.1109/Dynamics.2014.7005645

22. Корепанов В. В., Кулеш М. А., Шардаков И. Н. Использование вейвлет-анализа для обработки экспериментальных данных. Пермь: Пермский университет, 2007, 64 с.

23. Волков Р. И., Рудаков В. Б. Статистический контроль иерархических систем. М.: Изд-во СИП РИА, 2002, 360 с.

24. Острейковский В. А. Теория надёжности. М.: Высшая школа, 2003, 463 с.