Преобразователь перемещения в код

Авторы патента:

G08C9/04 - Системы для передачи измеряемых переменных величин, управляющих или подобных сигналов (пневмогидравлические передающие системы F15B; чувствительные элементы для определенных физических переменных см. в соответствующих подклассах, например классов G01,H01; индикаторные или регистрирующие устройства см. в соответствующих подклассах, например G01D,G09F; механические средства для преобразования выходного сигнала чувствительного элемента в различные переменные величины G01D 5/00; мостовые схемы с автоматической балансировкой G01R; управление положением вообще G05D 3/00; механические системы управления G05G; системы для передачи только сигналов "включено-выключено", системы для передачи сигналов тревоги G08B;

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий волновод из магнитострикционного материала, концы которого соединены с демпфером, постоянный магнит, связанный с объектом пееремещения CTTI СП со Ю Ю выходную обмотку, опрашивающую обмотку, размещенную на первом участке волновода по всей длине перемещения постоянного магнита, выходная и опращивающая обмотка соединены соответственно с усилителем и генератором опроса, выходы усилителя и генератора опроса соединены с входами преобразователя временного интервала в код, отличающийся тем, что, с целью повыщения чувствительности преобразователя, в нем волновод выполнен U-образной формы, а усилитель управляемым, выходная обмотка размещена на втором участке волновода, параллельном первому участку волновода по всей длине перемещения постоянного магнита , постоянный магнит расположен между опрашивающей и выходной обмотками, выход генератора опроса соединен с управляющим входо.м усилителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0.„1105922 за G 08 С 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 .ь - 1 1 . ОТЕК 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3595569/18-24 (22) 27.05 .83 (46) 30.07.84. Бюл. № 28 (72) P. Ю. Мукаев (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 690520, кл. G 08 С 9/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 690521, кл. G 08 С 9/04, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР № 262518, кл. G 08 С 9/04, 1968 (прототип). (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий волновод из магнитострикционного материала, концы которого соединены с демпфером, постоянный магнит, связанный с объектом пееремещения выходную обмотку, опрашивающую обмотку, размещенную на первом участке волновода по всей длине перемещения постоянного магнита, выходная и опрашивающая обмотка соединены соответственно с усилителем и генератором опроса, выходы усилителя и генератора опроса соединены с входами преобразователя временного интервала в код, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя, в нем волновод выполнен U-образной формы, а усилитель управляемым, выходная обмотка размещена на втором участке волновода, параллельном первому участку волновода по всей длине перемещения постоянного магнита, постоянный магнит расположен между опрашивающей и выходной обмотками, выход генератора опроса соединен с управ- Е ляющим входом усилителя.

1! 05922

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к устройствам, преобразующим механические перемещения в цифровой код.

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий подвижный элемент, волновод из магнитострикционного материала, на концах которого расположены демпферы, обмотку опроса, расположенную на одном конце волновода и соединенную через усилитель опроса с первым входом счетчика импульсов, к второму входу которого подключен выход усилителя считывания, первый вход которого соединен с другим концом волновода, а второй его вход соединен с первым выходом генератора импульсов счета, второй выход которого соединен с третьим входом счетчика импульсов, дополнительную обмотку записи, делитель частоты и блок записи и стирания, подключенный к другому концу волновода и к обмотке записи, которая расположена на подвижном элементе, причем вход делителя частоты соединен с вторым выходом генератора импульсов счета, а его выход вЂ” с входом усилителя опроса (1).

Известное устройство обладает недостаточной высокой чувствительностью и имеет гальваническую связь с подвижным элементом (магнитный сердечник с обмоткой записи).

Известен преобразователь перемещения в код, содержащий подвижный магнит, установленный вдоль образующей волновода с сигнальной обмоткой и распределенной вдоль него обмоткой опроса, соединенной с выходом генератора импульсов, на концах волновода установлены демпферы, выход генератора импульсов соединен с входом сброса счетчика, выход сигнальной обмоткой подключен к усилителю, выход усилителя через блок селекции импульсов соединен с входами счетчика, причем волновод выполнен из магнитной подложки, на которой установлены дискретные магнитострикционные элементы, распределенные вдоль образующей волновода (2).

Этот преобразователь имеет невысокую чувствительность.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь перемещения в код, содержащий волновод из магнитострикционного материала, концы которого соединены с демпфером, постоянный магнит, связанный с объектом перемещения, выходную обмотку, опрашивающую обмотку, размещен ную на первом участке волновода по всей длине перемещения постоянного магнита, выходная и опрашивающая обмотки соединены соответственно с указателем и генератором опроса, выходы усилителя и генератора опроса соединены с входами преобразователя временного интервала в код (3).

Данный преобразователь имеет недостаточно высокую чувствительность (отношение времени задержки к величине линейного перемещен ия) .

Цель изобретения вЂ” повышение чувствительности преобразователя перемещения в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе перемещения в код, содержащем волновод из магнитострикционного материала, концы которого соединены с демпфером, постоянный магнит, связанный с объектом перемещения, выходную обмотку, опрашивающую обмотку, размещенную на первом участке волновода по всей длине перемещения постоянного магнита, выходная и опрашивающая обмотки соединены соответственно с усилителем и генератором опроса, выходы усилителя и генератора опроса соединены с входами преобразователя. временного интервала в код, волновод вы2!! полнен U-образной формы, а усилитель управляемым, выходная обмотка размещена на втором участке волновода, параллельном первому участку волновода по всей длине перемещения постоянного магнита, постоянный магнит расположен между опрашивающей и выходной обмотками, выход генератора опроса соединен с управляющим входом усилителя.

На чертеже изображена схема преобразователя.

Зо Преобразователь перемещения в код содержит волновод I из магнитострикционного материала, демпфер 2 на концах волновода 1 опрашивающую обмотку 3 и выходную обмотку 4, размещенные на волноводе по всей длине перемещения постоянного магЗ5 нита 5. Магнит 5 расположен между двумя параллельными участками волновода 1 и связан с объектом перемещения, опрашивающая обмотка 3 подключена к генератору 6 опроса, а выходная обмотка 4 соединена с входом усилителя 7, который выполнен с дискретно регулируемым коэффициентом усиления, а его управляющий вход соединен с генератором 6 опроса. Преобразователь 8 временного интервала в код состоит из счетчика 9 и генератора 10 импульсов. Счетчик 9

4 соединен с генератором 6 опроса и выходом усилителя 7.

Преобразователь работает следующим образом.

В опрашивающую обмотку 3 подается импульс тока с генератора 6 опроса. Взаимодействие электромагнитного поля опрашивающей обмотки 3 с подмагниченным с помощью магнита 5 участком волновода 1 создает упругую волну деформации вследствие магнитострикционного эффекта. Вол на распространяется в обе стороны от магнита 5. Одна волна доходит до демпфера 2 и затухает, а другая распространяется по волноводу 1 со скоростью звука V и дости1105922

Составитель А. Сидоренко

Редактор Т. Веселова Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 5121/40 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 гает выходной обмотки 4 (на чертеже волна деформации показана пунктиром). Волна деформации, достигшая выходной обмотки 4 наводит импульс напряжения за счет изменения магнитного поля под магнитом 5 (обратный магнитострикционный эффект) и далее затухает в демпфере 2.

Напряжение с выходной обмотки 4 усиливается усилителем 7 и поступает на счетчик 9. С целью исключения прохождения импульса на счетчик 9 в момент возбуждения акустической волны усилитель 7 имеет дискретно регулируемый коэффициент усиления, который становится близко к нулю при подаче на управляющий вход усилителя

7 сигнала с генератора 6 опроса. 15

Интервал времени t между задержанным импульсом с выходной обмотки 4 (импульс запуска) и импульсом с генератора 6 опроса (импульс oiipoca) пропорционален перемещению Х подвижного магнита 5

t = 2Х/V

Этот интервал времени t заполняется импульсами от генератора 10 импульсов и фиксируется счетчиком 9. Показания счетчика 9 однозначно определяют величину перемещения. Опрос производится циклически с периодом времени большим, чем

t mph = 2Хщак /V где Х гнчак вЂ” максимальное перемещение магнита 5.

Предла гаемое устройство позволяет вдвое повысить чувствительность известных преобразователей и производить измерения бесконтактно, так как подвижный магнит 5 не имеет электрических соединений с вторичной аппаратурой и механически не связан с волноводом 1.