Индукционный сенсор положения

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информативно-измерительных и/или управляющих системах, например, при сварке или резке. Введение в индукционный сенсор положения порогового блока 3, фильтра 4 низких частот, а также новых электрических связей между функциональны.ми элементами повышает помехозащищенность передаваемого сигнала. I з. п. ф-лы, 3 ил. J 2 (Л со о со о 05 Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц 4 Н 01 Н 36/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3966276/24-21 (22) 16.10.85 (46) 07.05.87. Бюл. № 17 (71) Институт электросварки им. Е. О. Патона (72) Л. Г. Чацкис, В. М. Недорезов и П. И. Поправко (53) 621.317.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 828254, кл. Н 01 Н 36/00, 1975.

Патент США № 4446427, кл. G 01 В 7/00, 1984.

ÄÄSUÄÄ 1309106 А1 (54) ИНДУКЦИОННЫЙ СЕНСОР ПОЛОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информативно-измерительных и/или управляющих системах, например, при сварке или резке. Введение в индукционный сенсор положения порогового блока 3, фильтра 4 низких частот, а также новых электрических связей между функциональными элементами повышает помехозащищенность передаваемого сигнала. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1309106

Фор.мула изобретения

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информативно- измерительных и/или управляющих системах, например, при сварке или резке.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности передаваемого сигнала.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы; на фиг. 3 принципиальная схема реализации устройства.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом параллельного резонансного контура 2, выход которого через последовательно соединенные пороговый блок

3 и фильтр низких частот (ФНЧ) 4 соединен с выходными шинами 5 и 6. Параллельный резонансный контур содержит емкость 7, параллельно которой включена катушка 8 индуктивности с разомкнутым магнитопроводом 9, расположенным разомкнутыми торцами в направлении контролируемого металлического объекта 10.

Генератор прямоугольных импульсов (фиг. 3) может быть выполнен на основе однопереходного транзистора VT1 и биполярного транзистора VT2, а пороговый блок 3— на основе транзисторов ЧТЗ и VT4, ФНЧ

4 — на основе VT5 и VT6. Пороговый блок 3 состоит из буферного устройства с высоким входным сопротивлением на основе

VT3 и усилителя на основе VT4 с порогом срабатывания Unop.

Индукционный сенсор работает следующим образом.

Входной контролируемой величиной Х х. для сенсора является расстояние между разомкнутым магнитопроводом 9 катушки 8 индуктивности контура 2 и металлическим об ьектом 10 (фиг. 1). При подаче на сенсор постоянного напряжения от источника электрической энергии генератор 1 пусковых .импульсов вырабатывает короткие прямоугольные импульсы U (фиг. 2), которые поступают на контур 2. При этом параллельный резонансный контур 2 на короткое время, равное длительности импульса генератора 1, подключается к источнику электрической энергии и происходит накопление энергии электрического поля в конденсаторе 7, магнитного поля в катушке индуктивности контура 2. После окончания импульса в контуре 2 начинаются затухающие колебания Uz (фиг. 2) . На поверхности находя2 щегося в этом поле контролируемого объекта 10 начинают протекать вихревые токи, при этом, в зависимости от расстояния Хм. между сенсором и изделием 10, изменяется уровень вносимых в контур 2 потерь, а именно, чем ближе контролируемое изделие 10, тем затухание колебаний контура 2 сильнее (Хщ, >Х,„2)Х з на фиг. 2).

В пороговом блоке 3 напряжение U, пройдя через буферное устройство (фиг. 3, 10 VT3), поступает на усилитель-ограничитель (VT4) с порогом срабатывания 11„Ф. В ре зультате на выходе порогового блока 3 получается последовательность пачек импульсов, а на выходе ФНЧ 4 — их огибающая.

Число импульсов в пачке на выходе 5 порого15 вого блока 3, а также длительность импульса на выходе 6 ФНЧ 4 однозначно определяют расстояние Хвх.между контролируемым образцом 10 и торцом магнитопровода 9 контура 2. Подсчитав при помощи стандартного счетчика число импульсов в

2О пачке и/или измерив длительность импульсов на выходе ФНЧ 4 при помощи стандартного измерителя длительности импульсов, можно получить информацию о положении контролируемого изделия в магнитном

25 поле предлагаемого сенсора.

Индукционный сенсор обладает повышенной помехозащищенностью передаваемого сигнала, свойственной ШИМ, по сравнению с амплитудной модуляцией. Кроме того, предлагаемый сенсор обладает простой cxeyg мой, что обеспечивает высокую надежность устройства.

1. Индукционный сенсор положения изделия, содержащий генератор прямоугольных импульсов и параллельный резонансный контур, индуктивность которого выполнена в виде разомкнутого магнитопровода с обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности передаваемого сигнала, в него введены последовательно соединенные пороговый блок и фильтр низких частот, выход которого соединен с выходной шиной, а вход порогового блока подключен к выходу параллельного резонансного контура, вход которого соединен с выходом генератора.

2. Сенсор по и. 1, отличающийся тем, что в нем выход порогового блока соединен с второй выходной шиной.

1309106

Хбх.2

Фиг. 2

Ой ий

Составитель Е. Аносова

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 1440/45 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4