Во всех областях применения робота важно предусмотреть, чтобы размеры и масса всех его механических измерительных устройств были минимальными. В методе измерения, предложенном автором, используется генерирование импульсов в катушке, окружающей разомкнутую магнитную цепь, при перемещений железного сердечника. Поскольку магнитный поток, пронизывающий катушку, изменяется из-за переменного сопротивления магнитной цепи, в катушке возникает э. д. с.
Мгновенное значение э. д. с. е, индуктируемой в катушке, состоящей из w витков и охватывающей магнитную цепь с изменяющимся потоком Ф, можно найти из формулы
При постоянной намагничивающей силе магнитной цепи F и изменяющемся магнитном сопротивлении RM
„„ d(F/RM) _ wF dRM dt «і, й ‘
При наличии в магнитной цепи одной неподвижной части и одной перемещающейся
RM ^ Rmi ~Ь
где Rm, — магнитное сопротивление неподвижной части; / — длина перемещающейся части; S — площадь поперечного сечения перемещающейся части; р — магнитная проницаемость перемещающейся части.
Отсюда
wF d[ll(Si)
Є~ dt
так что
wF Г S, u (dl/dt) — / (dSn’dt) 1
Є~ [*Ml + ‘/(W L SV J-
Если длина / мала по сравнению с RMlSi, то из приведенной формулы следует, что
wF / dl I dSju
dt Sjx dt ) ‘
В этой формуле член dl/dt — скорость увеличения или уменьшения длины перемещающихся частей магнитной цепи. Следовательно, для получения максимальной величины индуктированной э. д. с. е магнитная цепь должна строиться так, чтобы площадь S возрастала при уменьшении длины I и наоборот.
Это означает, что скорость изменения магнитного сопротивления должна быть максимально высокой. Как и следовало ожидать, для получения большой величины индуктированной
э. д. с. необходимы большое число витков, большая величина намагничивающей силы, высокая скорость изменения магнитного сопротивления и малое значение магнитного сопротивления неподвижной части магнитной цепи. Кроме того, величина произведения Sii должна быть небольшой, хотя этого трудно добиться из-за большой скорости изменения магнитного сопротивления.
Значение данного метода состоит в том, что его можно применять либо для измерения положения, либо для измерения скорости и что при тщательности разработки можно добиться почти полной независимости измерений от условий окружающей среды. Необходимая для реализации метода электронная схема может быть выполнена очень небольшой и легкой при использовании интегральных компонентов. Этот метод автор применил в одной из ранних работ (1953 г.) по электронному взвешиванию, но смог его опубликовать лишь значительно позже [16]. Он применяется также в тахометрии — в устройствах, производимых в настоящее время серийно [23].