Автогенераторный дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещений

 

1. АВТОГЕНБРАТОРНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ ПО авт.св. № 769306, о тл ич аюши и с я тем, что, с целью повышения стабильности за счет предотвращения срыва колебаний, в него введены две последовательные RC-цепи и два дополнительных резистора, причем выводы конденсаторов обоих RC-цепей соединены с базами первого и второго транзисторов , эмиттеры которых соединены через дополнительные резисторы соответственно с коллекторами третьего и четвертого транзисторов, выводы резисторов RC-цепей соединены с выводами соответствующих источников питания .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (192 (И2 M512 G 01 В 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ !, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) 769306 (21) 3548398/21 (22) 24.01.83 (46) 15.08.84. Вюл. Р 30 (72) A.H.Волдорин, Г.Н.Кирюшин и В.Я.Купер (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 621.337.7.082.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

22 769306, кл. G 01 и 7/00, 31.05.78. (54 ) (57) 1. АВТОГЕНЕРАТОРНЬ!Й Д2!ФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЬ2Н ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕ! .)ЕН!!Й по авт.св.

22769306,отличаюшийся тем, что, с целью повышения стабильности за счет предотвращения срыва колебаний, в него введены две последовательные йС-цепи и два дополнительных резистора, причем выводы конденсаторов обоих Р.-цепей соединены с базами первого и второго транзисторов, эмиттеры которых соединены через дополнительные резисторы соответственно с коллекторами третьего и четвертого транзисторов, выводы резисторов QC-цепей соединены с выводами соответствующих источников пита-, ния.

1108326

2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и и -с я тем, что, с целью повышения стабильности эа счет дополнительной положительной обратной связи, н него введены два конденсатора и две дополнительные обмотки в дифференциальный трансформатор, приНэобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразонания перемещений в электрический сигнал.

ПО основному ант.св.Р 769306 изве1 стен автогенераторный дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещений, содержащий дифференциальный трансформатор с подвижным сердечником, выходная обмотка которого через детектор с фильтром подключена с выходными шинами устройства, параллельно обмотке возбуждения дифференциального трансформатора подключены параллельно дна встречно-включенных стабилитрона, первый вывод обмотки возбуждения дифференциального трансформатора подключен к базам первого и второго транзисторов и к коллекторам третьего и четвертого транзисторов, эмиттеры которых подключены _#_

;ереэ резисторы соответственно к плюсовому выводу первого источника питания и отрицательному выводу второго истбчника питания, противоположные выводы которых соединены с нто- 25 рым выводом обмотки возбуждения дифференциального трансформатора и соответственно через первую и вторую параллельные ЯС -цепи включены с эмиттерами первого и второго транзи- ЗО сторон, коллекторы которых соединены с базами соответственно третьего и четвертого транзисторов и соответственно через параллельно соединенные резистор и стабилитрон к соответствующим выводам источников питания (1 J.

Недостатком этого устройства является его низкая стабильность, обуслов ленная срывами колебаний при движении сердечника и при поступлении помехи.

Пель изобретения — повышение стаt бильности. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены две последовательные RC -цепи и два 45 дополнительных резистора, причем выводы конденсаторов обоих RC -цепей соединены с базами первого и второго транзисторов, эмиттеры которых сор-динены через дополнительные реэисто- 5О ры соответственно с коллекторами третьего и четвертога транзисторов, чем первые выводи первой и второй дополнительных обмоток соединены соответственно с базами третьего и четвертого транзисторов, а вторые выводы через параллельно соединенные резистор и конденсатор с соответствующими выводами источников питания. выводы резисторов R<-цепей соединены с выводами соответствующих источников питания.

Кроме того, в известное устройство введены два конденсатора и две дополнительные обмотки в дифференциальный трансформатор, причем первые ныводы первой и второй дополнительных .обмоток соединены соответственно с базами третьего и четвертого транзисторов, а вторые выводы соединены через параллельно соединенные резистор и конденсатор с соответствующими выводами источников питания.

На чертеже представлен автогенераторный дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещений.

Автогенераторный дифференциальнотрансформаторный преобразователь перемещений содержит дифференциальный трансформатор 1 с подвижным сердечником 2, выходная обмотка 3 которого через детектор 4 с фильтром соединена с выходными шинами устройства, параллельно обмотке 5 возбуждения дифференциального трансформатора подключены параллельно встречно-включенные стабилитроны 6 и 7, первый вывод обмотки 5 подключен к базам транзисторов 8 и 9 и к коллекторам транзисторов 10 и 11, эмиттеры которых подключены соответственно через резистор

12 к полюсовому выводу источника 13 и через резистор 14 к минусовому выводу источника 15, противоположные выводы которых соединены с вторым выводом обмотки 5 и соответственно через параллельные Rc -цепи 16 и 17 с эмиттерами транзисторов 8 и 9 коллекторы которых соединены с базами транзисторов 10 и 11 соответственно через параллельно включенные резистор 18 и стабилитрон 19 для транзистора 8 и резистор 20 и стабилитрон 21 для транзистора 9 подключены к соответствующим выводам источников .13 и 15, выводы конденсаторов Rc -цепей 22 и 23 подключены к базам транзисторов 8 и 9 эмиттеры которых через резисторы 24 и 25 соответственно соединены с эмиттерами транзисторов 10 и 11, выводы резисторов

1108326

Составитель Н.Коновалов

Редактор М.Дылын Техред Л.Мартяшова Корректор В.Сирохг ан

Чакаэ 5851/29 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035,Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

RC -цепей 22 и 23 соединены с соответствующими выводами источников 13 и 15, Кроме того, автогенераторный трансформатор содержит конденсаторы 26 и 27, и обмотки 28 и 29, причем первые выводы обмоток 28 и 29 соединены с базами транзисторов 10 и 11, а вторые выводы через параллельно соеди-, ненные резисторы 18 или 20 и конденсатор 27 или 26 соединены с источниками 13 и 15. 10

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении напряжения питания к указанным точкам потенциал в точке д относительно точки Ь вЂ” общей15 точки устройства, оказывается более положительным, зто позволяет считать, что транзисторы 8 и 9 открываются, а 10 и 11 закрываются. Процесс открытия транзисторов носит лавинообраэ- 20 ный характер, ибо увеличение тока базы транзистора 8 увеличивает напряжение на резисторе 18, что увеличивает ток коллектора транзистора 9, т.е. налицо положительная обратная связь, которая при достижении напряжения на стабилитронах 7 и 19 величины, равной их стабилизации, переходит в отрицательную и превращает транзисторы 8 и 9 в источники тока, величина которых определяется напряжением стабилизации укаэанных стабилитронов и величиной резистора 12 и резистора

RC-цепи 16 и не зависит от напряжения питания. Таким образом, весь ток коллектора транзистора 9 в момент З5 включения протекает через стабилитрон 7 в базу транзистора 8. Процесс экспоненциального нарастания тока через обмотку возбуждения дифференциального трансформатора происходит 40 за счет уменьшения тока через стабилитрон 7. В момент времени, когда ток через стабилитсрон 7 окажется меньше тока стабилизации, стабилитрон 7 закрывается, что вызывает скач- 45 кообраэное изменение полярности ЭДС самоиндукции обмотки 5 возбуждения дифференциального трансформатора 1, и транзисторы 8 и 9 закрываются, а

10 и 11 открываются, и описанный процесс повторяется. Следовательно, к обмотке возбуждения дифференциального трансформатора 1 приложено переменное напряжение, по форме близкое к прямоугольнику, с высокой стабильностью по амплитуде и частоте. Поэтому перемещение подвижной части магнитопровода дифференциального трансформатора однозначна связано с выходным напряжением, получаемым с выхода детектора 4 с фильтром. Назначение последовательных Rc-цепей облегчает процесс запуска генератора, а в случае срыва генерации в момент переключения транзисторов при воэдействи мощной импульсной помехи конденсаторы RC -цепей 22 и 23 оказываются заряженными и при разряде запускают генерацию вновь. Так как процесс срыва и повторного запуска длится единицы микросекунд,а выходной Фильтр детектора 4 имеет постоянную времени в несколько десятков миллисекунд, то на выходном сигнале процесс срыва и повторного запуска не сказывается.

Назначение резисторов 24 и 25 осуществление отрицательной обратной связи с целью увеличения стабильности коллекторных токов транзисторов, а следовательно, тока возбуждения дифференциального трансформатора. Действует эта отрицательная связь следующим образом. Пусть по какой-либо причине изменилось (увеличилось) напряжение питания, тогда увеличивается ток, протекающий по резисторам 24 или

25, что увеличивает падение напряжения на резисторе 14 и подзапирает транзистор 11, т.е. уменьшает ток базы транзистора 11, что возвращает токи коллекторов транэ..сторов к прежней величине. Аналогичный процесс происходит и при изменении температуры окружающей среды. Введение такой отрицательной обратной связи стало возможным только при наличии последовательных RC-цепей 22 и 23, что улучшает процесс запуска генератора, т.е. создает положительную обратную связь, действующую только в моменты переключения транзисторов и отсутствующую вне моментов переключения. Отрицательная же обратная связь действует всегда, именно поэтому увеличивается стабильность и помехозащищенность генератора s целом.