Преобразователь перемещения в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВКОД,содержащий датчик перемещения, источник питания, выход которого подключен к входу датчика перемещения, первый и второй усилители, причем вход первого усилителя подключен к первому выходу датчика перемещения, формирователь прямоугольных импульсов и преобразователь временного интервала в код, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены первый и второй аналоговые ключи , генератор синусоидальных колеба .ний, триггер, одновибратор, а источник питания вьшолнен в виде управляемого генератора импульсов линейно изменяющегося тока, информационнные входы аналоговых ключей подключены к выходам первого и второго усилителей, вход второго усилителя соединен с вторым выходом датчика перемещения, входы генератора синусоидальных колебаний подключены к вькодам первого и второго аналоговых ключей, а выход подключен к входу ; ko формирователя прямоугольных импульсов , выход которого соединен со счетным входом триггера, выход которого соединен с входом одновибратора , выход которого подключен к управляющему входу источника питания, к управляюцимвходам первого и второго аналоговых ключей, к входу установки триггера и к входу преобразо вателя временного интервала в код.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ00RC900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3593713/24-24 (22) 18.05.83 (46) 30. 11.84. Бюл. Ф 44 (72) M.È.ÐåBà, А.С.Сергеев и Н.Ф.Сысоев (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. M.È.Калинина (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 614397, кл. G 01 R 27/26, 1978.

2. Разработка информационно-изме.рительных систем для контроля выработки ресурса авиационных конструкций. Отчет ЛПИ, per. У 74006832., Л., 1 1977, с. 26-45 (прототип). (54) (5?) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД,содержащий датчик перемещения, источник питания, выход которого подключен к входу датчика перемещения, первый и второй усилители, причем вход первого усилителя подключен к первому выходу датчика перемещения; формирователь прямоугольных импульсов и преобразователь временного интервала в код, о т л и ч а ю щ и й—

„„SU„„1126986 А с я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены первый и второй аналоговые ключи, генератор синусоидальных колеба. ний, триггер, одновибратор, а источник питания выполнен в виде управляемого генератора импульсов линейно изменяющегося тока, информационнные входы аналоговых ключей подключены к выходам первого и вто. рого усилителей, вход второго усилителя соединен с вторым выходом датчика перемещения, входы генератора синусоидальных колебаний подключены к выходам первого и второго аналоговых

O ключей, а выход подключен к входу 19 формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера, выход ко- С торого соединен с входом одновибратора, выход которого подключен к управляющему входу источника питания, к управляющим входам первого и второго аналоговых ключей, к входу установки триггера и к входу преобраэо вателя временного интервала в код.

l126986

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения линейных и угловых перемещений с использованием индуктосинов в качестве первичных измерительных преобразователей.

Известен преобразователь перемещения в код, который содержит индуктосин в виде дифферен дального трансформатора, имеющего входную и l0 выходную индуктивно связанные обмотки, компаратор, генератор линейно изменяющегося тока подключен к началу входной обмотки трансформатора, а ее конец подключен к одно- 15 му из входов компаратора и через образцовый резистор соединен с общей шиной, один выход трансформатора подключен к общей шине, а другой— к второму входу компаратора, выход 20 которого подключен к входу генератора линейно-изменяющегося тока Р1 7.

Недостатком известного преобразователя является низкая надежность обусловленная значительной нелиней- 2- > ностью зависимости вэаимоиндуктивности обмоток индуктосина от перемещения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пре 30 образователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, источник питания, выход которого подключен к входу датчика, первый и второй усилители, причем вход первого усилителя подключен к первому выходу датчика, формирователь прямоугольных импульсов и преобразователь временного интервала в код (2 ).

Недостатком описанного преобразо- 0 вателя также является низкая надежность. !

Цель изобретения — повышение надежности преобразователя угла поворота вала в код.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь перемещения в код, содержащий датчик перемещения, источник питания, выход которого подключен к входу датчика перемещения, первый и второй усилители, причем вход первого усилителя подключен к первому выходу датчика перемещения, формирователь прямоугольных импуль.сов и преобразователь временного ин- 55 тервала в код, введены первый и второй аналоговые ключи, генератор синусоидальных колебаний, триггер, од-новибратор, а источник питания выполнен в виде управляемого генератора импульсов линейно изменяющегося тока, информационные входы аналоговых ключей подключены к выходам первого и второго усилителей, вход второго усилит еля с оеди не н с вт срым выходом датчика перемещения, входы генератора синусоидальных колебаний подключены к выходам первого и второго аналоговых ключей, а выход подключен к входу формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен со счетным входом триггера выI

Ф ход которого соединен с входом одновиоратора, выход которого подключен к управляющему входу источника питания, к управляющим входам, первого .и второго аналоговых ключей, к вхо ду установки триггера и к входу пре образователя временного интервала в код.

На фиг. 1 представлена структур ная схема преобразователя перемещения в код", на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит датчик

1 перемещения, источник 2 питания, вывыход которого подключен к axon питания датчика 1 перемещения, усилители 3 и 4, входы которых подключены к первому и второму выходам датчика 1 перемещения, формирователь 5 прямоугольных импульсов, преобразователь

6 временного интервала в код, аналоговые ключи 7 и 8, у которых информационные входы подключены к выходам усилителей 3 и 4, генератор 9 синусоидальных колебаний, входы которого подключены к выходам аналоговых ключей 7 и 8, а выход — к входу формирователя 5 прямоугольных импульсов, триггер 10, счетный вход которого подключен к выходу формирователя 5 прямоугольных импульсов, и одновибЪ ратор l1 вход которого подключен к выходу триггера 10, а выход — к входу ис т оч ника 2 пит ания, к упр авляющим входам аналоговых ключей 7 и 8, к входу установки триггера 10 и к входу преобразователя 6 временного интервала в код, источник 2,питания датчика перемещения выполнен в виде управляемого генератора импульсов линейно изменяющегося тока..

На временных диаграммах (фиг. 2) изображены выходные сигналы в следующих точках структурной схемы през образователя: 12 — ток на выходе источника 2 питания,; 13 — напряжение н первом выходе датчика 1 перемещения, 14 — напряжение на втором выходе датчика 1 перемещения; 15 — напряжение на первом входе генератора 9;

16 — напряжение на втором входе генератора 9, 17 — напряжение на вых де генератора 9, 18 — напряжение на выходе формирователя 5 прямоуголь ных импульсов; 19 — напряжение на выходе триггера 10; 20 — напряжение на выходе одновибратора 11.

Преобразователь работает следую щим образом.

Датчик 1, в качестве которого может быть использован индуктосин, пре ставляет собой дифференциальный тран форматор, имеющий первую входную обмотку, вход которой является входом питания датчика, вторую и третью обмотки, выходы которых являются первь и вторым выходами датчика соответственно. Конструктивно он выполнен так, что взаимоиндуктивности первой и второй, первой и третьей обмоток изменяются по синусному и косинусному законам соответственно, в зависимости от измеряемого перемещения.

Прямоугольный импульс определенной .длительности с выхода одновибратора

11 (фиг. 2,20) поступает на вход источника 2 питания, на управляющие входы аналоговых ключей 7 и 8 от— крывая их, на вход установки триггера 10, устанавливая его в единичное состояние (фиг. 2, 19) . На выходе источника 2 питания во время действия выходного импульса одновибратора 11 формируется линейно изменяющийся ток (фиг . 2, 12) . Этот ток протекает по входной обмотке датчика 1 и в силу наличия индуктивной связи индуцирует ъ выходных обмотках датчика 1 ЭДС.

1126986 4

Соответственно на выходах датчика 1 а формируются напряжения 13 и 14 (фиг.

2), которые поступают на входы усилителей 3 и 4, имеющих одинковые коэффициенты усиления, где усиливаются и подаются с их выходов на входы аналоговых ключей 7 и 8. Через открыо тые аналоговые ключи 7 и 8 напряжения с выходов усилителей 3 и 4 посту— 1О пают на первый и второй входы генератора 9 синусоидальных колебаний.

,Поскольку входные сопротивления этих входов имеют емкостный характер, наrðÿæåHèÿ на них изменяются экспоненциально (фиг . 2, 15 и 16) во время действия выходного импульса одновибд- ратора 11 (фиг. 2,20) и к моменту с- окончания этого импульса имеют значения, совпадающие с ЭЛС, наведенными в выходных обмотках датчика 1.

С момента запуска генератора 9 на м его выходе формируется синусоидальное напряжение (фиг. 2,17), у которого начальная фаза имеет линейную связь с измеряемым перемещением.

Напряжение с выхода генератора 9 подается на вход формирователя 5 прямоугольных импульсов. С выхода . формирователя 5 прямоугольные импульсы (фиг. 2, 18) поступают на счетный вход триггера 10 и положительным фронтом перебрасывают его в обратное состояние. С выхода триггера 10 выходные прямоугольные импульсы (фиг.

2, 19) поступают на вход одновибратора 11 и положительным фронтом запускают его. В результате на выходе одновибратора 11 формируется прямоугольный импульс определенной длительности. Далее работа преобразова40 теля повторяется. Период следования выходных импульсов одновибратора 11 .линейно связан с измеряемым угловым перемещением (фиг . 2, 20) .

1126986

Составитель ЮЛотов

Редактор И.Рыбченко Техред С. Иовжий

Корректор А.Тяско

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ю

Заказ 8744/39 Тираж 568 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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