Преобразователь перемещения в код

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содернсаЛий подвижную зубчатую рейку, две пары расположенных параллельно стержней сзубцами на одних торнах, обращенных к зубцам подвюкной зубчатой рейки, одна пара стержней смешена относительно другой стержней на расстояние, равное половине зубцового деления, и каждая пара стержней со стороны других тощов замкнута тороидальным магнйтопроводом, /на котором расибложена обмотка подмагничивания , однивыводы каждой из обмоток подмагничивания подключены к разнополярным выходам источника постоянного тока,о тличающийся тем, что, i с целью упрощения преобразователя и повышения его помехоустойчивости, в преобразователь введены формирователь выходного кода и обмотки управления, размещенные попарно на тороидальных магнитопроводах, одни выводы обмоток управления подключены к отрицательному . , выходу источника постоянного, тока, а дру-ig гие выводы обмоток управления соедине (Л ны с управляющими входами формирователя выходного кода, вход питания которого подключен к положительному выходу источника постоянного тока, разнополяр ные выходы которого соединены с цругими выводами каждой из обмоток подмагничивания .,

О9!Я() (и) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) Q 08 С 9/04; 6 01 В 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCQP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Г .„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3409194/18-24 половине зубцового деления, и каждая (22) 22.03.82 . пара стеркней со стороны цругих торцов (46) 15.09.83. Бюл. % 34 замкнута. тороидальным магнитопровоцом, (72) P. М. Ахметцинов u P. А. Абдул- на. котором расположена обмотка подмаг-ничивания, одни выводы кажцой из обмолин ь к эно(71) Специальное конструкторско-техно -::ток поцмагничивания поцключены к раэ логическое юро с б Все оюзного промышлен- ..полярным выхоцам источника постоянного ного обьединения "Союзнефтемашремонт" --. - тока,о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, (53) 681.325 (088,8) ;- с целью упрошения преобразователя и (56) 1. Агейкин,Б. И. и др. Датчики "" повышения его помехоустойчивости, в контроля и регулирования..М., Машино- -" преобразователь введены формирователь строение, 1965, с. 145,. 146.:; выхоцного кода и обмотки управления, 2.. Авторское свицетельство СССР -: размешенные попарно на тороицальных

% 297857, кл. 5 01 В 7/10, 1968 ;, магнитопровоцах, одни выводы обмоток .— управления подключены к отрицательному (прототип),,выходу источника постоянного. тока, а дру-9 ()(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕ- .. ; гие выводы обмоток управления соецине(54 5

РЕМЕШЕНИЯ В КОД, содержаший подвиж- ны с управляюшими входами ф ро ную зубчатую рейку, две пары располо-: теля выходного кода, вход питания кото- С" женных параллельно стеркней с- зубцами - рого подключен к положительному выходу дних торцах обрашенных к зубцам ., - источника постоянного тока, раэнополяр- Я. ими подвижной зубчатой рейки, одна пара;,,; ные выхоцы которого соединены с друг стержней смешена относительно цругой выводами каждой иэ

Э о иэ обмоток подмагни- 0 пары стеркней на расстояние, равное - -, чивания.

1042054

25

2. Преобразователь по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что формирователь выходного коца содержит транзисторы типа п-р-и и резистор, один вывод резистора соединен с входом питания формиро.1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах цля преобразования линейных и угловых перемещений в цифровой коц., . 5

Известен преобразователь линейных перемещений в коц, содержащий цве пары,tl -образных магнитопровоцов с зубцами на торцах, в основании кажцого иэ которых уложена обмотка измерения, две обмотки возбужцения, каждая из которых охватывает по два стеркня кажцой пары 55 -образных магнитопрово-цов, формирователь выходного кода и поцвижную зубчатую рейку (1 1, Недостатком данного устройства является низкая помехоустойчивость, которая объясняется наличием магнит ных потоков рассеяния через пазы зубчатых торцов П -образных Магнитопровоцов и пазы зубчатой рейки, которые наводят в дифференциальных измеритель.ных обмотках ЭДС помехи, снижающие уровень полезного сигнала (напряжение логической единицы).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь линейных перемещений в код, содержащий пае пары параллельных стержней с зубцами на торцах, каждый из которых охвачен обмоткой постоянного тока, обмоткой переменного тока низкой частоты, каждая пара стержней замыкается с торцов кольцевым модулятором, . на котором уложены цве обмотки пере54ен«55 ного тока высокой частоты и четыре выходные обмотки, и зубчатую рейку (25 .

Нецостатками известного устройства являются его сложность и низкая помехоустойчивость. На одну Магнитную сиСте-:40 му, состоящую из двух зубчатых стержней, замкнутых с одних торцов кольцевым маги итопровоцом, ITpHxoHH Tcsl укладывать

10 обмоток, а в одном преобразователе такого типа соцеркится по крайней ме- 45 вателя выхоцного кона, управляющие вхоцы которого подключены к эмиттерам и базам транзисторов, а коллекторы транзисторов соецинены с другим выводом ре» зис тора.

Г.

2 ре 4 такие магнитные системы. Для питания этих обмоток требуется три качественно разных источника питания: постоянного тока, переменного тока низкой частоты, переменного - тока высокой частоты и фазосдвигаюшее устройство цля питания обмоток переменного тока низкой частоты,. которые сами содеркат большое количество элементов. Низкая помехоустойчивость преобразователя обьясняется влиянием на уровень полезного сигнала колебаний величины рабочего воздушного зазора и неоднородностей

l магнитного мате риала, Бель изобретения - упрощение преобразователя и повышение его помехоустойчивости.

Поставленная цель цостигается тем, что в преобразователь перемещения в коц, соцержаший подвижную зубчатую рзйку, цве пары расположенных парал« лельно стержней с зубцами на одних торцах, обращенных к зубцам поцвижной зубчатой рейки, одна пара стержней со стороны других торцов замкнута тороидальным магнитопровоцом, на котором расположена обмотка поцмагничивания, одни выводы каждой иэ обмоток поцмагни» чивания подключены к разнополярным * выходам источника постоянного тока, введены формирователь выходного кода и обмотки управления, размещенные попарно на тороицальных магнитопроводах, одни вывоцы обмоток управления подключены к отрицательному выходу источника востоянноо тока, а цругие выходы обмоток управления соединены с управляющими входами формирователя выходного коga, вхоц питания которого поцключен к положительному выхоцу источника постоянного тока, раэнополярные выходы которого соецинены с другими вывоц ми кажцой из обмоток поцмагничивания.

Формирователь выходного кода содержит транзисторы типа и-p-n и резистор, 3 10.420 один вывод резистора соединен с входом. питания формирователя выхоцного кода, управляюшие вхоцы которого подключены к эмиттерам и базам транзисторов, а коллекторы транзисторов соединены с другим выводом резистора. 5

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя; на фиг. 2— характеристики ферромагнитного материала, Преобразователь содержит поцвижную зубчатую рейку 1, одну магнитную систему, включаюшую пару стержней 2 и 3 и кольцевой магнитопровоц 4, на ко° тором .зазмешены обмотка 5 поцмагничивания и обмотки 6 и 7 управления, 15 формирователь 8 выходного кода, включаюпгий транзисторы 9 и 10 и резне-i тор 11; вторую магнитную систему; включающую пару стержней 12 и 13 и кольцевой магнитопровоц 14, на котором размещены обмотка 15 поцмагничивания и обмотки управления 16 и 17; источник постоянного тока 18, при этом стержни выполнены с зубцами 19.

Управляющие обмотки 7 и 17 распо25 ложены диаметрально противоположно управляюшим обмоткам 6 и 16, а поцмаг; ничиваюшие обмотки расположены ряцом с управляюшими обмотками 6 и 16 и включены встречно управляюшими обмоч - ЗО

7 и 17 соответственно. Тороидальные магнитопроводы выполнены из ферромаг нитного материала с прямоугольной пет лей гистереэиса. Два транзистора 9 и 10 могут быть выполнены в вице транзистор З5 ной микросборки, состояшей из двух тран эисторов типа tl p 31 с обьециненными коллекторами в обшем корпусе, имеюшими примерно опинаковые параметры.

Преобразователь работает следующим 4О образом.

При питании обмоток 5 и 15 попматничивания постоянным током в магнито провоцах 4 и 14 возникают магнитные потоки ф„, которые. доводят их цо состо-45 яиия магйитного насышения с инпукцией, например В . При перемешении зубчатой рей ки 1 очносительно магнитных систем пери ° одически наступает такои момент, когда. зубцы 19, например, левой ма гнитной си °, 50 стемы (фиг. 1) совпадают с зубцами зубча той.рейки 1, при этом появляется попого нительный магнитный поток Ф, который замыкается по параллельным стержням 2 . и 3 и зубчатой рейки 1, в результате:. 55 чего индукция магпигопровопа 4 поп уа управляюшей обмоткой 6 уменьшается на некоторую величину d5 (фиг, 2). Это Rs»

54 4 менение инпукции наводит небольшую ЭДС в управляющей обмотке 6, которая открывает транзистор 9 формирователя ф выхопного кода.

Эмиттерный ток, появившийся в этот момент, протекая по унравляюшей обмо1 ке 7, соэпает магнитный поток Ф„перемагничивания, поддерживаюший это изменение инцукции, который в свою очерець навоцит цополнительную ЭДС в управляюшей обмотке 6, окончательно открывающую транзистор 9. Этот процесс привоцит к энергичному неремагничиванию магнитопровопа 4 цо..состояния с инцукцией Mar нитного насышения 6> и быстрому пере- . воцу транзистора 9 в область насышения.

Когца перемагничивание магнитопровода 4 заканчивается, магнитный поток Ф„, исчезает и транзистор 9 запирается, при этом на резисторе 11 формируется импульс напряжения..Далее магнитный поток попмагничивания перевоцит магнитопровод 4 в состояние магнитного насышения с индукцией (В -лб), в управляюшей обмотке 6 HBBoQHTcH ЭДС с обратным знаком, который окончательно запирает транзистор 9. При дальнейшем перемешении зубчатой рейки 1 зубцы левой магнитной системы выхоцят иэ зацепления, магнит,ный поток ф уменьшается до минимума, индукция магнитопровода 4 под управляющей обмоткой 6 увеличивается цо величины Б, а ЭДС, наведенная при этом в управляюшей обмотке 6, способствует закрытому состоянию соответствующего транзистора 9. Однако при этом в зацеплении с зубцами рейки 1 вхоцят зубцы 19 правой (на фиг. 2) магнитной системы.

При этом происходят процессы, аналогично описанным выше цля транзистора 5, приводяшие к формированию импульса напряжения на резисторе 11. Таким образом, при перемещении зубчатой рейки 1 относительно магнитных систем на резисторе 11 формируются импульсы напряжения, число которых пропорционально величине перемешения.

Такое выполнение преобразователя уменьшает число элементов в преобразователе, в одной магнитной системе вместо цесяти обмоток остается три обмотки, число источников питания уменьшается с. трех цо одного.

Кроме того, повышается помехоустой« чивость преобразователя за счет исклю- . чения влияния колебаний величины рабочегс возцушного зазора и неоднородностей магнитного материала на выходной сит- . нал преобразователя и его чувствитель» ь

104205 4

Составитель Барбараш

Техрец С.Ми унова Корректор Л.Бокшан

Редактор М. Дылын

Заказ 7132/51 Тираж 618 Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ц. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 ность, так как уменьшается величина напряжения логического нуля, которая определяется только падением напряже ния на резисторе от теплового тока транзисторов, что намного порядков мень- 5 ще величины напряжения логической ециницы (импульса напряжения на резисторе) и намного меньше напряжения логического нуля прототипа, которая определяется величиной ЭДС от магнитных потоков рассеяния.

Экономический эффект использования предложенного преобразователя определяется его техническими преимушествами.