Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов. С целью повьпиения помехоустойчивости за счет получения на выходе датчика импульсного сигнала соответствующей длительности в датчик введены компараторы 12,13 и 15, инверторы 14 и 16, D-триггеры 17,18 и 23, одновибраторы 19, 20 и 24, элементы ИЛИ 21, RS-триггер 22, источник 28 опорного напряжения, шина 29 нулевого потенциала. 2 ил. (О СО О) ( 00 ел 1Ч

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1364854 А 2 (51)4 G 01 В 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ъ р L

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1226016 (21) 4104057/24-28 (22) 18.08.86 (46) 07.01.88, Бюл. М 1 (71) Ереванский политехнический институт им.К.Маркса (72) С.А.Манукян и И.P.Ìàíóêÿí (53) 621.317.39:531.717(088.8) (56) Агейкин А.И. и др. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965, с. 145, фиг.!.134.

Авторское свидетельство СССР

1226016, кл. G 01 В 7/00, 1984. (54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов. С целью повышения помехоустойчивости за счет получения на выходе датчика импульсного сигнала соответствующей длительности в датчик введены комлараторы 12, 13 и 15, инверторы 14 и 16, D-триггеры 17, 18 и 23, одновибраторы 19, 20 и 24, элементы ИЛИ 2 1, RS-триггер 22, источник 28 опорного напряжения, шина 29 нала. 2 ил.

1364854

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов и является усовершен—

5 ствованием устройства по авт.св.

Ф 1226016.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости за счет получения на выходе датчика импульсного сигнала соответствующей длительности.

На фиг.1 представлена блок-схема датчика, на фиг.2 — временная диаграмма работы датчика.

Датчик содержит основание 1 с выступами 2-4, линейный магнитопровод 5, сердечники 6 и 7, обмотки

8 и 9 возбуждения, обмотки 10 и 11 считывания, компараторы 12 и 13, инвертор 14, компаратор 15, инвертор 16, 20

D-триггеры 17 и 18,одновибраторы

19 и 20,элемент ИЛИ 21, RS-триггер 22, D-триггер 23, одновибратор 24, источник 25 переменного тока, чувствительные элементы 26 и 27, источник 25

28 опорного напряжения и шину 29 нулевого потенциала.

До размещения магнитопровода 5 на основание 1 он имеет изогнутую форму.

Вследствие деформации пластины маг— нитопровода 5, выполненного иэ магнитоупругого материала, при размещении на основание 1 в пластине возникают. механические напряжения, вызывающие изменения значений магнитной проницаемости, а следовательно, и магнит35 ного сопротивления по длине магнитопровода 5. Над магнитопроводом 5 с постоянным зазором относительно его размещена пара П-образных сердечников 6 и 7 с размещенными на них обмотками возбуждения 8 и 9 и считывания 10 и 11. К обмотке 10 подключены чувствительный элемент 26 и компаратор 15, выход которого соединен с входами триггеров 17, 18, 22 и 23.

К обмотке 11 подключен чувствительный элемент 27. Выход компаратора 13 соединен с в <одами инвертора 14 и входом триггера 17, выход компарато50 ра 12 подключен к входу инвертора 16 и к триггерам 18 и 23.

Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений работает следующим образом.

Основание 1 закрепляется на контролируемом объекте (не показан) таким образом, что сердечники 6 и 7 в начальном положении располагаются симметрично относительно среднего выступа 2 основания 1. Обмотки 8 и 9 возбуждения подключаются к источнику 28 переменного тока.

В исходном положении вследствие симметрии сигнал на выходе обмоток

10 и 11 считывания одинаков е = е = е, 7 2 О поэтому на выходах компараторов 12 и 1 3 импульсы 13 7 У появляются В мо менты

В эти моменты на D-входы триггеров

17 и 18 поступают сигналы уровня "1", а на синхронизирующие входы — "0", состояние триггеров 17 и 18 не изменяется (триггеры до момента at установлены в состояние "0" с помощью выходного импульса U компаратора 15). Вследствие этого U

Ь 7

= U = U = U = U = 0 т.е. при отсут9 IO 11 с тв ии перемещения н а выходах тр игг ер о в 2 2 и 2 3 импульсы отсутствуют .

При перемещении ма гнитопровода 5 и з начального положения в н апр авл енин Х изменяются величины в э аимоиндук тив нос тей обмо то к 8 и 1 0, 9 и 1 1 и величины сигналов н а выходе обмот ок 1 0 и 1 1 считывания . Сигнал н а выходе чувствительного элемента, под которым оказывается участок ма г нитопровода 5 с меньшим магнитным сопротивлени ем, возрастает, а н а выходе другого чувствительного элемента— уменьшается . Например, если всл едствие перемещения в одном направлении

I е = е увеличивается то е = е умень1 1 1 2 шается. На выходах компараторов 12 и 13 появляется сигнал в моменты и ш t . В этом случае U „- U,, !

Ug, U9= U, U U4 ° В моменты

ы с,, mt на входах триггера 18 сигналы имеют уровень "1", поэтому триггер 18 переходит в состояние

"1" и U .— 1. В момент t > триггер

18 переходит в состояние "0" и далее этот процесс повторяется. На выходе триггера 18 формируется импульс

НЬ НЬ.

Аналогичным образом на выходе триггера 17 формируется импульс

U = U . Ha выходе элемента ИЛИ 21 в моменты at7, Mt появляются импульсы, которые изменяют состояние триггера 22, на выходе которого форI мируется импульс U = U . Длитель1О 1 7 ность t выходного импульса U равФ

1 ° на t „„= =at 9 — 11t„и тем больше, чем больше перемещение. Как видно из временной диаграммы на фиг.2, на выходе

1364854 триггера 22 формируется импульс U

II

1о длительность t „которого также зависит от величины перемещения. При перемещении в этом направлении на выходе триггера 23 формируются импульН сы U в связи с тем, что в момент иФ сигналы на входах триггера имеют уровень " 1" (U = 1 и U = 1) .

Таким образом, при отсутствии перемещений магнитопровода 5 на выходе датчика сигнал имеет уровень

"0". При перемещении магнитопровода 5 на выходе формируются импульсы (U, или U ),,длительность t ко о торых зависит от величины перемещения. Направление перемещения показывает выходной сигнал триггера 23.

Формула и э о б р е т е н и я

Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений по авт. св. Ф 1226016, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены три компаратора, два инвертора, три

D-триггера, RS-триггер, элемент ИЛИ, источник опорного напряжения, шина нулевого потенциала, выход первого .чувствительного элемента подключен к первым входам первого и второго компараторов, выход второго чувствительного элемента — к первому входу третьего компаратора, выход источника опорного напряжения — к вторым входам второго н третьего компараторов, шина нулевого потенциала — к второму входу первого компаратора, выход которого через первый одновибратор подключен к входам сброса первого, второго и третьего D-триггеров и входу сброса RS-триггера, выход второго компаратора подключен к синхровходам второго и третьего

D-триггеров и через первый инвертор к входу данных первого D-триггера, выход которого подключен к входу данных третьего D-триггера и через второй одновибратор — к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к S-входу RS-триггера, выход

2 третьего компаратора подключен к синхровходу первого D-триггера и через второй ннвертор — к входу данных вто" рого D-триггера, выход которого через третий одновибратор подключен к

ЗО второму входу элемента ИЛИ.

1364854

Vg

Vg и

Рие2

Составитель В.Подолян

Техред М.Дидык

Корректор Л.Пилипенко

Редактор П.Гереши

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная, 4

Уi, Ll

us,09

У(gz

0)

0у б /7 б

49

Ж,п

Llg

Заказ 6576/31 Тираж 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

ы

Ю/

GO/

4ñÓ/ ю/ t

ccld й) t м1 си1

@бай

cut ссР1 йl1 t

cot, ю8

Ш/

wt

И/ иг1 ю1

cut ю/

at