Датчик перемещения колеса

 

Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах, в частности к путевым устройствам, взаимодействующим с поездом, и может быть использовано для регистрации прохождения колеса. Сущность изобретения: датчик перемещения колеса содержит датчик сигнала прохождения колеса. Возбуждающая и приемная катушки индуктивности датчика установлены вдоль рельса. Катушка подключена через трансформатор к последовательно соединенным выпрямителю, фильтру, аналоговому сумматору и компаратору. Кроме того, датчик перемещения колеса снабжен формирователем компенсирующего сигнала. Сумматор выполняет корректировку дрейфа уровня исходного напряжения за счет управляющего сигнала с выхода формирователя. Достигаемый технический результат: повышение достоверности регистрации прохождения колеса. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к организации и управлению движением на железных дорогах, в частности к путевым устройствам, взаимодействующим с поездом, и может быть использовано для регистрации прохождения колеса.

Известно устройство для фиксации колес движущегося поезда, включающее путевой датчик фиксации прохождения колесной пары, расположенный вблизи рельса в зоне движения реборды колеса, и расположенные дистанционно источник питания и устройства приема и обработки информации с путевого датчика (патент DE №3218541, 03.11.83, В 61 L 1/16).

Наиболее близким к предлагаемому является датчик перемещения колеса, содержащий две приемные катушки индуктивности и одну возбуждающую катушку, которая подключена к выходу генератора синусоидального напряжения. Приемные катушки соединены по дифференциальной схеме, в состав которой входят два балансировочных потенциометра, и соединены со входом трансформатора (Щиголев С.А. и др. Путевой датчик ДПЭП системы УКПСО // Автоматика, связь, информатика, 2001, №3, с.9-11).

Известные датчики основаны на взаимодействии закрепленного на рельсе электромагнитного индуктора и гребня катящегося колеса. При отсутствии колеса ток, протекающий в возбуждающей катушке, создает в зоне чувствительности приемной катушки переменное магнитное поле, следствием которого является уровень исходного напряжения на выходе трансформатора, соответствующий отсутствию колеса. Однако значение этого напряжения дрейфует по причине случайных флуктуации реактивных параметров возбуждающей и приемной катушек индуктивности, кабелей и др., вызванных, например, изменением внешних климатических условий (изменением влажности, температуры и т.д.).

Дрейф уровня исходного напряжения нарушает настройку датчика перемещения колеса, приводит к ложным срабатываниям или пропускам, что снижает достоверность регистрации прохождения колес.

Таким образом, выявленные в результате патентного поиска аналог и прототип заявляемого датчика прохождения колеса при осуществлении не обеспечивают достижения технического результата, заключающегося в повышении достоверности регистрации прохождения колеса. Предлагаемое изобретение решает задачу создания датчика прохождения колеса, осуществление которого позволяет достичь технического результата, заключающегося в повышении достоверности регистрации прохождения колеса.

Сущность изобретения заключается в том, что в датчик перемещения колеса, включающий датчик сигнала прохождения колеса, генератор синусоидального напряжения и трансформатор, при этом датчик сигнала прохождения колеса содержит возбуждающую катушку, параллельно которой подключен конденсатор, и приемную катушку, причем выводы приемной катушки являются выходом, а выводы возбуждающей катушки являются входом датчика сигнала прохождения колеса, кроме того, выход генератора синусоидального напряжения соединен со входом датчика сигнала прохождения колеса, выход которого соединен со входом трансформатора, дополнительно введены выпрямитель, фильтр, аналоговый сумматор, первый компаратор, формирователь компенсирующего сигнала, при этом выход трансформатора подключен ко входу выпрямителя, который выходом подключен ко входу фильтра, выход которого подключен к первому входу аналогового сумматора, выход которого подключен к первому входу первого компаратора и к первому входу формирователя компенсирующего сигнала, который вторым входом подключен к выходу первого компаратора, а выходом подключен ко второму входу аналогового сумматора, а третий вход формирователя компенсирующего сигнала является его управляющим входом, кроме того, второй вход первого компаратора является его управляющим входом, а выход первого компаратора - выходом устройства. Кроме того, формирователь компенсирующего сигнала содержит генератор прямоугольных импульсов, схему начальных установок, коммутатор импульсов, второй компаратор, первый элемент И и генератор ступенчатого напряжения, при этом первый и второй выходы генератора прямоугольных импульсов подключены к первому и второму входам коммутатора импульсов, первый выход схемы начальных установок соединен с входом генератора прямоугольных импульсов, а второй выход схемы начальных установок подключен к третьему входу генератора ступенчатого напряжения и к третьему входу коммутатора импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является вторым входом формирователя, выход первого элемента И подключен к первому входу генератора ступенчатого напряжения, выход которого является выходом формирователя компенсирующего сигнала, а второй вход генератора ступенчатого напряжения соединен с выходом второго компаратора, первый и второй входы которого являются соответственно первым и третьим входами формирователя компенсирующего сигнала. При этом генератор прямоугольных импульсов содержит задающий генератор и счетчик-делитель, счетный вход которого подключен к выходу задающего генератора, вход сброса является входом генератора прямоугольных импульсов, а первый и второй выходы счетчика являются соответственно первым и вторым выходами генератора прямоугольных импульсов. Схема начальных установок состоит из двух одновибраторов, при этом выход первого из них является первым, а выход второго - вторым выходом схемы начальных установок. Генератор ступенчатого напряжения содержит реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход преобразователя является выходом генератора, входы преобразователя соединены с выходами реверсивного счетчика, а счетный, реверсивный и вход сброса являются соответственно первым, вторым и третьим входами генератора. Коммутатор импульсов содержит третий одновибратор, RS-триггер, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, при этом первый вход второго элемента И, S-вход триггера и вход третьего одновибратора являются соответственно первым, третьим и вторым входами коммутатора импульсов, кроме того, вход третьего одновибратора подключен к первому входу третьего элемента И, а выход одновибратора - к R-входу RS-триггера, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно со вторыми входами третьего и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом коммутатора импульсов.

Технический результат достигается следующим образом. Датчик сигнала прохождения колеса обеспечивает формирование соответствующего сигнала. Наличие в датчике приемной катушки индуктивности, а также возбуждающей катушки, образующей в совокупности с конденсатором параллельный колебательный LC-контур, колебания в котором инициирует генератор синусоидального напряжения, обеспечивают возможность формирования в приемной катушке индуктивности исходного уровня напряжения при отсутствии колеса в зоне ее чувствительности. Это повышает чувствительность датчика к изменениям исходного напряжения и, следовательно, повышает достоверность регистрации изменения сигнала в приемной катушке. Трансформатор выполняет функции согласующего и изолирующего устройства между выходной цепью приемной катушки и входом выпрямителя. Выпрямитель выделяет из исходного сигнала постоянную составляющую. Фильтр подавляет высокочастотный сигнал помехи в заданной полосе рабочих частот, что повышает достоверность регистрации прохождения колеса. Это позволяет контролировать даже незначительные изменения исходного напряжения с использованием всего одной приемной катушки индуктивности, в отличие от прототипа, в котором необходимы две такие катушки. Введение в датчик формирователя компенсирующего сигнала, аналогового сумматора, первого компаратора и соответствующих связей обеспечивает возможность корректировки дрейфа выходного сигнала фильтра путем приведения его к исходному уровню напряжения, соответствующего отсутствию колеса. При этом формирователь компенсирующего сигнала контролирует сигнал на выходе аналогового сумматора, определяет величину и знак относительного изменения исходного напряжения вследствие его дрейфа и по результатам контроля формирует для аналогового сумматора соответствующий управляющий сигнал, а аналоговый сумматор формирует на первом входе первого компаратора откорректированный сигнал. Это позволяет устранить неинформативное напряжение помехи - дрейф, что повышает достоверность регистрации прохождения колеса. Возможность корректировки позволяет автоматически выполнять настройку датчика после включения питания путем приведения уровня исходного напряжения на выходе сумматора к заданному значению. Первый компаратор выполняет функцию исполнительного органа и формирует сигналы отсутствия (высокий уровень сигнала) или наличия (низкий уровень сигнала) колеса в зависимости от результата сравнения сигнала с выхода аналогового сумматора со значением опорного напряжения на управляющем входе. Последнее также повышает достоверность срабатывания датчика, поскольку опорное напряжение является величиной фиксированной. Наличие связи выхода первого компаратора со вторым входом формирователя компенсирующего сигнала обеспечивает блокировку работы формирователя по низкому уровню, т.е. при наличии колеса.

В формирователе компенсирующего сигнала генератор прямоугольных импульсов, содержащий задающий генератор и подключенный к его выходу счетчик импульсов, а также схема начальных установок, содержащая первый и второй одновибраторы, формируют временную сетку работы формирователя и служат управляющими сигналами для коммутатора импульсов и генератора ступенчатого напряжения. Коммутатор импульсов обеспечивает в определенной временной последовательности прохождение управляющих импульсов различной длительности на первый элемент И, который пропускает или запрещает их прохождение на счетный вход реверсивного счетчика в генераторе ступенчатого напряжения. При этом возможность переключения режимов обеспечивается благодаря тому, что коммутатор импульсов содержит RS-тригтер и одновибратор, работающие под управлением импульсов на третьем и втором входах коммутатора, а также второй и третий элементы И и элемент ИЛИ с заявленными связями. Второй компаратор с соответствующими связями обеспечивает управление режимом работы реверсивного счетчика (прямой, обратный счет) в генераторе ступенчатого напряжения в зависимости от величины выходного напряжения аналогового сумматора. Цифроаналоговый преобразователь формирует на выходе генератора ступенчатого напряжения уровень напряжения, адекватный содержимому реверсивного счетчика. Генератор ступенчатого напряжения формирует уровень напряжения для корректировки дрейфа выходного сигнала фильтра.

Из вышеизложенного следует, что в предлагаемом датчике перемещения колеса, благодаря введению формирователя компенсирующего сигнала, аналогового сумматора, компаратора и соответствующих заявленных связей с другими элементами электрической схемы датчика обеспечивается возможность формирования положительной или отрицательной обратной связи между формирователем компенсирующего сигнала и аналоговым сумматором, что позволяет практически устранить искажающее влияние дрейфа исходного уровня напряжения путем слежения за изменениями его значений и выполнения соответствующей корректировки. Это исключает ложное срабатывание первого компаратора во время отсутствия колеса или несрабатывание указанного компаратора при наличии колеса (пропуск), а также позволяет исключить повторную регистрацию одного и того же колеса при его остановке в зоне чувствительности приемной катушки.

Таким образом, предлагаемый датчик перемещения колеса обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении достоверности регистрации прохождения колеса.

На фиг.1 изображена блок-схема датчика перемещения колеса; на фиг.2 - блок-схема формирователя компенсирующего сигнала; на фиг.3 - развернутая блок-схема формирователя компенсирующего сигнала; на фиг.4 - 6 - эпюры напряжений, поясняющие работу датчика перемещения колеса.

Заявляемое устройство содержит датчик сигнала прохождения колеса 1, генератор синусоидального напряжения 2, фильтр 3, первый компаратор 4, трансформатор 5, выпрямитель 6, аналоговый сумматор 7 и формирователь компенсирующего сигнала 8. При этом выходы генератора синусоидального напряжения 2 соединены со входами датчика сигнала прохождения колеса, который состоит из параллельно соединенных возбуждающей катушки индуктивности 9 и конденсатора 10, а также содержит приемную катушку 11.

Выводы возбуждающей катушки 9 являются входом датчика 1. Выводы приемной катушки 11 являются выходом датчика 1 и подключены ко входам трансформатора 5, выход которого подключен ко входу выпрямителя 6. Выход выпрямителя 6 соединен с входом фильтра 3, выход которого соединен с первым входом аналогового сумматора 7, выход которого подключен к первому входу первого компаратора 4 и первому входу формирователя компенсирующего сигнала 8. Второй вход формирователя 8 соединен со вторым входом аналогового сумматора 7, а на третий вход формирователя 8 подается постоянное опорное напряжение U₀. При этом на второй вход первого компаратора 4 поступает постоянное напряжение порога срабатывания U_п.

Формирователь компенсирующего сигнала 8 содержит генератор прямоугольных импульсов 12, схему начальных установок 13, коммутатор импульсов 14, второй компаратор 15, первый логический элемент И 16, а также генератор ступенчатого напряжения 17.

Схема начальных установок 13 состоит из первого 18 и второго 19 одновибраторов, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами схемы 13. Первый выход схемы начальных установок 13 подключен ко входу генератора прямоугольных импульсов 12, а второй выход этой схемы соединен с третьими входами коммутатора импульсов 14 и генератора ступенчатого напряжения 17.

Первый и второй выходы генератора прямоугольных импульсов 12 подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора импульсов 14, выход которого подключен к первому входу первого элемента И 16. Выход этого элемента соединен с первым входом генератора ступенчатого напряжения 17, выход которого является выходом формирователя компенсирующего сигнала 8.

Второй вход первого элемента И является вторым входом формирователя компенсирующего сигнала 8, а второй вход второго компаратора 15 является третьим входом указанного формирователя.

Генератор ступенчатого напряжения 17 содержит реверсивный счетчик 20 и цифроаналоговый преобразователь 21. При этом выход цифроаналогового преобразователя является выходом генератора ступенчатого напряжения 17, а также и выходом формирователя компенсирующего сигнала 8.

Входы цифроаналогового преобразователя 21 соединены с выходами реверсивного счетчика 20, вход сброса которого является третьим входом генератора 17, а счетный и реверсивный входы указанного счетчика являются соответственно первым и вторым входами генератора 17.

Коммутатор импульсов 14 содержит третий одновибратор 22, RS-триггер 23, второй 24 и третий 25 логические элементы И, а также элемент ИЛИ 26. При этом первый вход второго элемента И 24, S-вход триггера 23 и вход одновибратора 22 являются соответственно первым, третьим и вторым входами коммутатора импульсов 14. Кроме того, вход третьего одновибратора 22 подключен к первому входу третьего элемента И 25, а выход к R-входу RS-тригтера 23, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно со вторыми входами третьего 25 и второго 24 элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ 26, выход которого является выходом коммутатора импульсов 14. При этом первый вход второго элемента И 24 является первым входом коммутатора импульсов 14.

Генератор прямоугольных импульсов 12 содержит задающий генератор 27 и счетчик-делитель 28, счетный вход которого подключен к выходу задающего генератора 27.

Вход сброса счетчика-делителя 28 является входом генератора прямоугольных импульсов 12, а первый и второй выходы этого счетчика являются соответственно первым и вторым выходами генератора прямоугольных импульсов 12.

Предлагаемый датчик перемещения колеса работает следующим образом. После включения питания и при отсутствии колеса в зоне чувствительности приемной катушки 11, а также под действием генератора синусоидального напряжения 2 в параллельном колебательном LC-контуре, образованном из возбуждающей катушки индуктивности 9 и конденсатора 10, возникают электромагнитные колебания.

В возбуждающей катушке 9 протекает ток, создающий в пространстве переменное магнитное поле, под влиянием которого в приемной катушке 11 наводится уровень исходного напряжения, соответствующий отсутствию колеса.

Напряжение с приемной катушки 11 через трансформатор 5 поступает на выпрямитель 6 и далее через фильтр 3 - на первый вход аналогового сумматора 7, сигнал на выходе которого определяется выражением

где U_с - напряжение на выходе аналогового сумматора 7; U_ф - напряжение на выходе фильтра 3; U_к - напряжение на выходе формирователя компенсирующего сигнала 8.

В момент включения питания запускаются одновибраторы 18, 19 схемы начальных установок 13 и на ее выходах генерируются установочные сигналы. При этом длительность сигнала на втором выходе схемы 13 значительно меньше, чем на первом.

Остальные узлы предлагаемого датчика приводятся в следующие состояния готовности.

Во-первых, под действием установочного сигнала, генерируемого на втором выходе схемы начальных установок 13, происходит сброс реверсивного счетчика 20, в результате которого напряжение U_к становится равным нулю, напряжение U_c в соответствии с формулой (1) становится равным напряжению _c, а на выходах первого 4 и второго 15 компараторов устанавливается высокий уровень в связи с тем, что значения напряжений порогов срабатывания этих компараторов (U_п и U_о) задаются значительно меньшими, чем U_ф. При этом высокий выходной уровень выхода второго компаратора 15 переводит реверсивный счетчик 20 в режим счета с возрастанием кода, а высокий уровень на выходе первого компаратора 4 является сигналом открывания вентиля, выполненного на элементе И 16, а также информационным признаком отсутствия колеса в зоне чувствительности заявляемого датчика.

Во-вторых, под действием установочного сигнала, поступающего со второго выхода схемы 13 на S-вход триггера 23, последний переводится в единичное состояние, вследствие чего подготавливается прохождение импульсов от первого выхода генератора 12 на счетный вход реверсивного счетчика 20.

В-третьих, воздействие установочного сигнала, формируемого на первом выходе схемы 13 и поступающего на вход сброса счетчика-делителя 28, исключает появление прямоугольных импульсов на обоих выходах генератора 12.

Рассмотренные состояния готовности сохраняются до момента окончания процесса формирования установочного сигнала на первом выходе схемы начальных установок 13. В этот момент времени активизируется счетчик-делитель 28 и на первом выходе генератора 12 появляется последовательность прямоугольных импульсов, повторяющихся с периодом следования Т₁. На втором выходе генератора 12 начинается формирование первого импульса еще одной последовательности с периодом следования T₂, который значительно больше периода Т₁.

С появлением последовательности импульсов на первом выходе генератора 12 начинается настройка предлагаемого датчика. При этом указанная последовательность поступает на счетный вход предварительно расторможенного реверсивного счетчика 20, что сопровождается периодическим возрастанием значений его выходного кода и, как следствие, ступенчатым увеличением напряжения U_к на выходе формирователя компенсирующего сигнала 8.

Увеличение напряжения U_к вызывает соответствующее ступенчатое уменьшение напряжения _c на выходе аналогового сумматора 7 (фиг.4), которое продолжается до тех пор, пока не сработает второй компаратор 15. Это происходит в тот момент времени, когда напряжение U_c, поступающее на первый вход второго компаратора 15, становится меньше постоянного опорного уровня U_o, приложенного ко второму его входу. При этом на выходе компаратора 15 устанавливается низкий уровень напряжения, в соответствии с которым счетчик 20 переводится в режим счета с убыванием кода, что сопровождается ступенчатым увеличением напряжения U_c на выходе аналогового сумматора 7. Увеличение U_c продолжается до тех пор, пока компаратор 15 не отпустит и, тем самым, не переведет счетчик 20 в режим счета с возрастанием кода, и т.д.

В итоге напряжение U_с устанавливается вблизи уровня опорного напряжения U_o. При этом медленные изменения (дрейф) напряжения U_ф на выходе фильтра 3 вызывают соответствующие изменения напряжения U_c на выходе аналогового сумматора 7.

В дальнейшем напряжение U_c, сформированное в процессе настройки и при отсутствии колеса в зоне чувствительности, будем условно называть исходным напряжением.

Исходное напряжение дрейфует по причине случайных флуктуаций реактивных параметров возбуждающей 9 и приемной 11 катушек индуктивности, кабелей и др., вызванных, например, изменением внешних климатических условий (влажности, температуры).

Следует отметить, что во время настройки на выходе первого компаратора 4 сохраняется высокий уровень напряжения U_вых, который соответствует отсутствию колеса. Это достигается за счет того обстоятельства (фиг.6), что уровень порога срабатывания U_п первого компаратора 4 находится ниже опорного уровня U_o, который является порогом срабатывания второго компаратора 15.

На этом заканчивается настройка предлагаемого датчика. Он переходит в режим корректировки дрейфа исходного напряжения. Этот режим начинается в момент времени t₁ (фиг.5), когда на втором выходе генератора 12 завершается формирование первого импульса последовательности с периодом следования Т₂.

Задний фронт первого импульса, сформированный в момент времени t₁ на втором выходе генератора 12, запускает одновибратор 22 коммутатора импульсов 14, что приводит к установке RS-тригтера 23 в нулевое состояние и переключению коммутатора 14. При этом прохождение последовательности импульсов с первого выхода генератора 12 через указанный коммутатор прекращается и начинается поступление импульсов со второго выхода генератора 12 на счетный вход реверсивного счетчика 20, выходной код которого в зависимости от состояния выхода второго компаратора 15 периодически (моменты t₂-t₆) увеличивается или уменьшается на единицу. При этом высокому уровню на выходе компаратора 15 соответствует увеличение кода, а низкому уровню - его уменьшение.

Периодические изменения кода на выходах счетчика 20 вызывают адекватные изменения выходного сигнала U_к формирователя компенсирующего сигнала 17 и соответствующие приращения исходного напряжения, причем, величина таких приращений соответствует одному кванту шкалы цифроаналогового преобразователя 21.

Таким образом, исходное напряжение на выходе аналогового сумматора 7 периодически обновляется и поддерживается в заданном поле допуска вопреки искажающему влиянию дрейфа, что позволяет предотвратить ложные срабатывания первого компаратора 4 при длительном отсутствии колеса в зоне чувствительности приемной катушки 11 заявляемого датчика. Напомним, что напряжение порога срабатывания U_п компаратора 4 установлено ниже периодически обновляемого уровня исходного напряжения.

Как показано выше, период следования Т₂ импульсов, поступающих на счетный вход реверсивного счетчика 20, значительно больше периода Т₁. Поэтому обновления исходного напряжения в режиме корректировки выполняются гораздо реже, чем при настройке.

Требуемое значение длительности периода Т₂ выбирают исходя из скорости дрейфа и разности напряжений U_о-U_п, а длительность периода T₁ - исходя из допустимой продолжительности настройки.

Рассмотрим фиг.6, на которой изображены эпюры напряжений, поясняющие работу основных узлов предлагаемого датчика в режиме регистрации колеса, перемещающегося в зоне чувствительности приемной катушки 11.

Появление колеса в зоне чувствительности сопровождается быстрым уменьшением уровня напряжения U_c на выходе аналогового сумматора 7. В момент времени t₁₀₁ выполняется очередное обновление, заключающееся в "подтягивании" мгновенного значения напряжения U_с на один квант вверх - к исходному уровню.

По мере приближения колеса к центру приемной катушки 11 скорость уменьшения U_с возрастает и в момент равенства значений U_с и U_п срабатывает первый компаратор 4, на выходе которого устанавливается низкий уровень U_вых, что является информационным признаком наличия колеса в зоне чувствительности и позволяет зарегистрировать этот факт.

Вместе с тем, низкий уровень U_вых закрывает вентиль, выполненный на элементе И 16. При этом счетчик 20 и цифроаналоговый преобразователь 21 останавливаются. Это приводит к исключению (блокировке) дальнейшей корректировки изменения U_с (в моменты t₁₀₂ и t₁₀₃). Такая блокировка необходима для предотвращения повторной регистрации в том случае, когда медленно перемещающееся колесо останавливается в зоне чувствительности приемной катушки 11, а затем продолжает свое движение.

При удалении колеса от центра приемной катушки 11 (момент t₁₀₄) компаратор 4 отпускает, восстанавливается высокий уровень _вых и снимается блокировка, а в момент времени t₁₀₅ снова начинается периодическое обновление напряжения U_с в режиме корректировки, которая наряду с предотвращением ложных срабатываний во время длительного отсутствия колеса, о чем было сказано выше, предотвращает и пропуски колес при их перемещении в зоне чувствительности.

Из вышеизложенного следует, что предлагаемый датчик обладает свойством адаптивности и позволяет повысить достоверность регистрации колес.

Формула изобретения

1. Датчик перемещения колеса, включающий датчик сигнала прохождения колеса, генератор синусоидального напряжения и трансформатор, при этом датчик сигнала прохождения колеса содержит возбуждающую катушку, параллельно которой подключен конденсатор, и приемную катушку, причем выводы приемной катушки являются выходом, а выводы возбуждающей катушки являются входом датчика сигнала прохождения колеса, кроме того, выход генератора синусоидального напряжения соединен со входом датчика сигнала прохождения колеса, выход которого соединен со входом трансформатора, отличающийся тем, что дополнительно введены выпрямитель, фильтр, аналоговый сумматор, первый компаратор, формирователь компенсирующего сигнала, при этом выход трансформатора подключен ко входу выпрямителя, который выходом подключен ко входу фильтра, выход которого подключен к первому входу аналогового сумматора, выход которого подключен к первому входу первого компаратора и к первому входу формирователя компенсирующего сигнала, который вторым входом подключен к выходу первого компаратора, а выходом подключен ко второму входу аналогового сумматора, а третий вход формирователя компенсирующего сигнала является его управляющим входом, кроме того, второй вход первого компаратора является его управляющим входом, а выход первого компаратора - выходом устройства.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что формирователь компенсирующего сигнала содержит генератор прямоугольных импульсов, схему начальных установок, коммутатор импульсов, второй компаратор, первый элемент И и генератор ступенчатого напряжения, при этом первый и второй выходы генератора прямоугольных импульсов подключены к первому и второму входам коммутатора импульсов, первый выход схемы начальных установок соединен с входом генератора прямоугольных импульсов, а второй выход схемы начальных установок подключен к третьему входу генератора ступенчатого напряжения и к третьему входу коммутатора импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является вторым входом формирователя, выход первого элемента И подключен к первому входу генератора ступенчатого напряжения, выход которого является выходом формирователя компенсирующего сигнала, а второй вход генератора ступенчатого напряжения соединен с выходом второго компаратора, первый и второй входы которого являются соответственно первым и третьим входами формирователя компенсирующего сигнала.

3. Датчик по п.2, отличающийся тем, что генератор прямоугольных импульсов содержит задающий генератор и счетчик-делитель, счетный вход которого подключен к выходу задающего генератора, вход сброса является входом генератора прямоугольных импульсов, а первый и второй выходы счетчика являются соответственно первым и вторым выходами генератора прямоугольных импульсов.

4. Датчик по п.2, отличающийся тем, что схема начальных установок состоит из двух одновибраторов, при этом выход первого из них является первым, а выход второго - вторым выходом схемы начальных установок.

5. Датчик по п.2, отличающийся тем, что генератор ступенчатого напряжения содержит реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, при этом выход преобразователя является выходом генератора, входы преобразователя соединены с выходами реверсивного счетчика, а счетный, реверсивный и вход сброса являются соответственно первым, вторым и третьим входами генератора.

6. Датчик по п.2, отличающийся тем, что коммутатор импульсов содержит третий одновибратор, RS-тригтер, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ, при этом первый вход второго элемента И, S-вход триггера и вход третьего одновибратора являются соответственно первым, третьим и вторым входами коммутатора импульсов, кроме того, вход третьего одновибратра подключен к первому входу третьего элемента И, а выход одновибратора - к R-входу RS-триггера, инверсный и прямой выходы которого соединены соответственно со вторыми входами третьего и второго элементов И, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом коммутатора импульсов.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6