В настоящее время Россия имеет широкий парк устаревшего металлорежущего оборудования, которые имеют достаточный ресурс, но не обеспечивают производительности, точности и гибкости, предъявляемых современной промышленностью. Решить данную проблему можно путём их модернизации. Она заключается в установке систем управления CNC и современных датчиков [2].

Для определения положения рабочих органов станка можно применить индуктивный бесконтактный датчик ДПБ-1, установленный рядом с зубчатым колесом. Учитывая то, что практически все кинематические цепи станка содержат зубчатые передачи, получаем возможность контролировать положение, и скорость всех органов оборудования [1].

Данный датчик состоит из генератора с колебательным контуром, детектора и выходного усилителя (см. рис. 1). Катушка колебательного контура определяет размер и форму активной поверхности датчика приближения. Генератор вырабатывает высокочастотные колебания, переменное магнитное поле которых излучается катушкой на отрытой стороне ферритового сердечника. При попадании в поле металлического объекта из колебательного контура поглощается энергия на вихревые токи и перемагничивание в данном металлическом объекте. При достаточном приближении металла амплитуда колебаний генератора уменьшается, датчик заглушен. Как следствие, порог срабатывания дискриминатора переходит на нижний предельный уровень, и выходной усилитель изменяет состояние выхода. Внутренняя обратная связь обеспечивает процесс опрокидывания и гистерезис процесса переключения.

Величина переменного магнитного роля зависит от размеров самого датчика и определяет величину распространения переменного магнитного поля и тем самым расстояние срабатывания датчика

Схема установки датчика показана на рис.2. Датчик непосредственно устанавливается на определенном расстоянии от зубчатого венца. При

вращении зубчатого колеса в зону действия датчика периодически вводятся головки зубьев, что вызывает колебание напряжения на выходе датчика. Причём частота колебания напряжения равна частоте попадания зубьев в зону действия датчика.

Исходными характеристиками данной установки является расстояние от активной поверхности датчика до поверхности зубьев и предельная частота вращения зубчатого колеса.

Расстояние срабатывания s – это расстояние, при котором приближающийся к активной поверхности датчика воздействующий элемент (объект) вызывает изменение сигнала. Зависимость напряжения на выходе от расстояния между датчиком и поверхностью зубьев представлена на рис.3

Для данного датчика это расстояние равно 0...1,2 мм, при напряжении питания 9…30 В.

Под значением частоты коммутации f указывается максимальное число включений в секунду. Четко установлено, что величина частоты коммутации представляет собой периодическую смену сигналов включения и выключения, каждый длительностью 50 мкс на выходе датчика. Это предписание основывается на допущении, что возможная частота коммутации датчика ограничена величиной 20 кГц.

Фактически частота коммутации датчика ДПБ-1 достигает величины 5 кГц. В основе ограничения частоты коммутации лежит, прежде всего, время на восстановление колебаний измерительного генератора, а также время, необходимое для прочих переключений.