Реверсивный фиксирующий датчик

 

3I8973

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсниз

Социалистичеснил

Республик

Зависимое от авт. свид тельства М

Заявлено 25 1Ч.1969 (Ko 1325435/18-24) с присоединением заявки И

Приоритет

Опубликовано 28.Х.1971. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 17.1.1972

МПК G 08с 9/04

Катлитет по делам изобоетений и откоутий пои Спеете Министоае

УД К 681.2.083.8:531.15 (088.8) НАр

1-- 1 о- -тр@, Е "1 11 ятЕКЛ

Авторы изобретения

Н. А. Козвонин, В. И. Добреньков, Б. И. Николаев, Д. И. Боровицкий и В. П. Кручинин

Заявитель

Куйбышевский электротехнический институт связи

РЕВЕРСИВНЫЙ ФИКСИРУ10ЩИЙ ДАТЧИК

Изобретение относится к области измерительной техники и может применяться в космической технике, в авиации и на транспорте.

Известны реверсивные датчики, содержащие блокинг-генератор на транзисторах и датчики положения.

Недостатком таких устройств является их сложность и ненадежность.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства и упрощение его конструкции.

Цель достигается тем, что вторичные обмотки датчиков положения соединены попарно встречно и подключены соответственно к базам транзисторов, коллектор-эмиттерные переходы которых подсоединены к источнику питания, выполненному в виде выпрямительного моста — дешифратора, причем обмотки возбуждения датчиков подключены к источнику переменного тока.

В предложенном устройстве применены ждущий блокинг-генератор с двумя транзисторами, перемагничивающими сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ) в разных направлениях, а также специальное соединение четырех первичных датчиков, благодаря чему удалось использовать фазовые свойства переменного тока для расширения канала информации.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема датчика, на фиг, 2 показаны импульсы напряжения на выходе устройства при вращении якоря по часовой стрелке, на фиг. 3 — импульсы на выходе при вращении якоря против часовой стрелки.

Первичные датчики, воспринимающие действие магнитного поля вращающегося магни10 та 1, выполнены на двух парах ферромагнитных сердечников (ферритовых торах) 2, 8, 4, 5, которые имеют, соответственно, выходные обмотки 6, 7, 8, 9, включенные попарно встречно, и обмотки возбуждения переменного тока, 15 подключенные через резистор 10 к сети. Обе пары обмоток 6 и 7, 8 и 9 соответственно подсоединены через резисторы 11, 12 и обмотки обратной связи 18, 14 ждущего блокпнг-генератора, собранного на сердечнике 15 с обмот20 ками 16, 17, к базам транзисторов 18, 19. Коллекторные обмотки 16, 17 генератора включены так, что их магнитодвпжущие силы, обусловленные импульсами токов блокинг-генератора направлены встречно. Входы коллектор25 ных обмоток подключены к входу моста, состоящего из диодов 20, 2(, 22 и 28, в диагональ которого включена сеть, а выход разделен нагрузочными резисторами 24, 25. Диод

26 включен для повышения устойчивости ра30 боты схемы. На фиг. 2 и 8 показаны импульсы

318973

3 напряжения 27 — 87 на выходе устройства (точки а и б, фиг. 1).

Схема работает следующим образом.

Так как пары обмоток б и 7, 8 и 9 включены встречно, то в отсутствие магнита 1 их результирующая э.д.с. на выходе равна нулю.

Когда же якорь-магнит намагничивает, например, тор 2, то э.д.с, обмотки б становится ничтожно малой, а э.д.с. обмотки 7 в определенный полупериод напряжения питающей сети обуславливает отрицательный потенциал на базе транзистора 18 (относительно земли), что вызывает блокинг-процесс в генераторе (если магнит подошел к тору 2 впервые) .

Если магнит, продолжая вращаться по часовой стрелке, подходит к тору д, то в положительный полупериод напряжения питающей сети на базу транзистора !8 поступает отрицательный импульс. Это вызывает небольшой ток в транзисторе, но блокинг-процесса не возбуждается, так как сердечник 15 уже намагничен предыдущим импульсом до насыщения, : и повторный импульс той же полярности возникнуть неру:кет, 11о наличию небольшого тока через транзистор 18 можно установить, что магнит находится в «верхней половине», т. е. либо вблизи тора 2, либо вблизи тора 8. Аналогично, если магнит намагничивает тор 4 или тор 5, то слабый пульсирующий коллекторный ток (через полпериода) проходит через транзистор 19.

?1апряжение на резисторе 25, а значит и потенциал точки б, положительны, напряжение на резисторе 24 и потенциал точки а — отрицательны.

Г1ри намагничивании тора 2 э.д.с. обмотки

7 возбуждает импульс генератора, так как включается транзистор 18. Ток проходит через диоды 20, 28 и резистор 25 (импульс 27), 11осле окончания этого импульса (на базе транзистора 18) остается отрицательное напряжение с обмотки 7, открывая его и через транзистор 18 и резистор 25 проходит пологий импульс 28. Если магнит находится вблизи тора 2, то на выходе (на резисторе 25), впредь выделяются импульсы только типа 28.

При необходимости разделения импульсов

27 и 28 к точкам а и б подключаются конденсаторы, через которые крутой фронт импульса

27 проходит, а пологий 28 — нет.

При намагничивании магнитом 1 тора 8 э.д.с. обмотки б открывает транзистор 18 уже

35 при другой полярности напряжения питания.

1ок проходит через диоды 21, 22 и резистор

24 (пологие импульсы 29). Когда магнит намагничивает тор 4, транзистор !9 включается от э.д.с. обмотки 9; ток проходит через диоды

20, 28 и резистор 25, но так как это первый импульс, поступивший на транзистор 19, то возникает блокинг-процесс, и на выходе появляется импульс 80 с крутым фронтом (фиг. 2).

При переходе магнита 1 к тору 5 ток транзистора !9 проходит через диоды 21, 22 и резистор 24 (импульсы 81).

При подходе магнита к тору 2 снова возникает импульс 82 (подобный 27-му) и т. д. При вращении магнита 1 против часовой стрелки (фиг, 3) от тора 5 к тору 4, а затем к тору 8 и тору 2 возникают, соответственно, импульсы

88, 84, 85, 86, 87. 11оляриость импульсов с крутым фронтом обратна полярности импульсов в случае вращения якоря по часовой стрелке, что весьма упрощает их ввод в цифровое устройство.

Б зависимости от того, по какому транзистору идет в данный момент ток, можно судить, где находится якорь-магнит 1: вблизи верхней пары торов 2 и 8 или нижней пары 4 и 5. (;опоставляя этот ток с фазой выходного сигнала, можно судить и о том, к какому из четырех датчиков подошел магнит.

Если к месту измерения подведены «земля» (корпус) и сеть питания (на практике они часто являются общими для группы датчиков), то на пульт достаточно вынести диодный мост, Вся информация при этом передается всего лишь по одному проводу, что весьма существенно при телеизмерепиях.

Предмет изобретения

Реверсивный фиксирующий датчик, содержащий блокинг-генератор на транзисторах и датчики положения, ог.гичагощийся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности его работы, в нем вторичные обмотки датчиков положения соединены попарно встречно и подключены соответственно к базам транзисторов, коллектор-эмиттерные переходы которых подсоединены к источнику питания, выполненному в виде выпрямительного моста — дешифратора, причем обмотки возбуждения датчиков подключены к источнику переменного напряжения, 318973 го яг

Фиг. Р

Фиг. 3

Редактор И. Орлова

Заказ 3842/3 Изд. № 1512 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель В. Чистов

Техред Т. Ускова

Корректоры: Л. Царькова и Н. Шевченко