Преобразователь линейных перемещений в ток

 

(11)) 446890

ИЗОБРЕТЕН MR

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛвоСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 30. П. 72 (21)I85366Q/25-кв (51) М Кл. с присоединением ааявкий. — Q 08с 9/04

9 ОХЬ 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (32) Приоритет—

ОпубликованоХ5.IO. 74Бюллетень № 38 (45), Дата опубликования описанияБ. I2. 74 (53) ylIK53з. 7I (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.В.Митришкин, В.Ю.Новиков и В.В.Сазонов Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (71) Заявитель (541 ПРЕОБРАЗОВАТЕПЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к ббла: сти измерительной техники и может ,быть использовнно, в частности, в

: приборах контроля размеров дета:лей. 5

Известны преобразователи лионейных перемещений в ток, содержащие дифференциальный иннуктивный датчик, мостовую измерительную схему, преобразователь постоянного 1р найряжения в переменный и питающий трансформатор, на котором расположены обмотки управления, обмотки питания коллекторных и базовых це- пей транзисторов преобразователя 15 постоянного напряжения в пеоеменное, в каждом плече мостовой измерительной схемы установлены транзисторы, базы которых подключены к обмоткам управляющего трансфор- 2о матора, в одну из диагоналей моста к экаттерам транзисторов подключен резистор нагрузки, к другой диагонали моста к коллекгорам тран зисторов подключены средние выводы g5

2 обмоток дифференциального индуктивного датчика и коллекторных обмоток питающего трансформатора.

Недостатком этих преобразователей является невысокая точность преобразования из-за зависимости от напряжения источника питания. малый к.п.д.,большой мс конструкции.

Предложенный преобразователь отличается тем, что он снабжен источником опорного напряжения, двусторонним транзисторным ключом, включенным последовательно с нагрузкой, несимметричным магнитным мультивибратором на двух транзисторах разнои проводимости и трансформаторе, один конец первичнои обмотки которого подключен к источнику опорного напряжения, другой конец этой обмотки через эти транзисторык обоим полюсам источника входного напряжения, включенного встречно с источником ппорного напряжения, а вторичная обмотка трансформатора подключена к базам транзисторов двустороннего ключа. Принципиальная схема преобразователя представлена на. чертеже. измерительная схема преобразователя содержлт катушки I, диссференциального индуктивного датчика и мосговую измерительную схему на транзисторах 3,4,5,6. К катушкам

t,2 датчлка, а так;ке к базовым цепям транзисторов 3,4,5,6 подключены выходные обмотки магнитного муль гивилбратора,, собранного на тран зисгорах 7,8 и трансформаторе 9.

Сопротивлейие нагрузки IO (R ) подключено к выходу преобразователя (точки а и б) через двусторон,ний ключ на транзисторах lI,I2.

1-:азовые цепи этого ключа соедлнены с выходной обмоткой несимметричного магнитного мультивибратора (транзисторы I3,I4 разной проводи- мос гл, трансформатор I5 источнлк опорного напряжения 0> ). Оба мультивибрагора питаются or источника входного напряжения Е.

Схема работае г слецующим образом.

Транзисторы 3,4,5,6 измерительного мосга переключаются слмме гричным напряжением прямоугольной формы ог магнлтчого мультивибрагора на трансформаторе 9. За счет попарно-противофаз ого перекпючения транзисторов на выходе измерлтельной схемы мс;ду точками а и б выделяется постоянное значеH le напряжения, прикладываемое к последовательному соединению нагрузки IO и двустороннего ключа

U аб cp. = KE1 где IC — коэфф)ициент пропорционально с ги;

f — перемещение якоря датчика;

Г- напряже н.ле п.лтания.

На сопрогивле нии нагрузки IO выцеляе гся среднее значение напряжения

Иы) . cp. f a6. ср. где г= " — относительное время

Т включения .цвустороннего ключа, à f — период работы не си.:;ме грич ного мулл-гивибра ro pa, переключающего этот ключ. ",àгерйал сердечника грансформагора 15 имеег прямоугольную пе глю гисгерезиса с иниукцлей насыщения Bs

В те че н ие врег:.е ни t открытого

СОс ГОЯflHH gl, ) C ГОPOНH558 КЛЮЧа гранзис гор I4 закрыт, а гранзисСреднее значе ие гока в нагочзке IO R „c уче гом (I), (2) и

Я) (бых, Р K Uц1 нР я„- р„

4п

45 т.е. при принятой идеализации элементов схемы (трянзисгоры рассматриваются как идеальные ключи, ин® дукти) нос ги рассеянля трансформа о торов и активные сопротивления их рабочих обмоток пренебрегаются)не зависит от напряженля питания Е.

Sro позволяет обойгись без дополнительного стабилизатора постоянного напряжения ."„ выполняемого на относлтельно высскую мощность, павышаются надежность и коэЛфицлент . полезного де1:сгвия. 1(роме гого, в значительно" степенл снижаются вес и габариты всей схемы в целом, так как несимметричны1 мультивибратор выпол не гся на в,с ма незтор I3, открыт напряжением управляющей обмотки w<, плюс которого приложен к базам транзисторов. При эгом сердечник трансформатора I5 перемагничлвае гся от — Bs до +Ъ под действием разносги напряжений .

Š— Uo, приложенной к рабочей обмотке W . В эгом случае — 23sQ W

Е-U (3) где Ц -площадь поперечного сече-" ния сердечника трансформатора I5;

W -члсло витков рабочеи об15 мотки трансформатора 15.

При достижении индукцией величины

+ В g транзлсторы ЕЗ и I4 переключаются из-за резкого возрастания тока намагнлчиванля грансформагора о I5. В результате транзисгор 14 открываегся, а транзистор 13 закрывае гся найряжением* обмотки W приложенным чинусом к базам транзисторов. При это",". сердечник трансформатора перемагничивается от

+ Bs до — Bs под действием опорного напряжения 0О. Е эгог лнтер-. вал периода 1 „, двустороннии ключ закрыт и зо

2BsQw, Иыкл. Оо (4)

Относительное время включения двустороннего ключа с уче гом (3) и (4) Икл Uo

7= Икл+ быки (5) (,oc> ави(ель Я, !!((!щщН !

>e,(ак(о!К. ШанаУРсе а екрел А. ЗбаРский!!:(.(. М 5Р Г Ти1(аи(Е2/

Зава(ЗИУА

Полписиое

I LI111! I I I II 1 о y((((р«(в(Ill(()l о комнт((а Co»(l а Ми»и«тров ССС! ио а л;(и исибретсиий If о(крытой

Мо(к»;(, 11,3(135, 1 куй»к»я иаб., 4! Iр лирик(и «I I;((си(», M(киа, I 5(1, (з(реккковскви иаб, 24 начительную мощность переключения базовых цепей транзисторов II u

I2 двустороннего ключа.

ПРЕД!ПТ Л!ЗОБРЕТГНИЯ

Преобразователь линейных пеемещений в ток, содержащий диференциальный ийдуктивный датчик, мостовую измерительную схему, магнитный транзисторный мультивибратор, отличающийся тем, что,с целью повышения точности из мерений, повышения к.п.д. и снижения веса конструкции, он снабжен источником опорного йапряжения, двусторонним транзйсторным ключом,,включенным последовательно с нагрузкой, несимметричным магнитным мультивибратором íà myx транзис6 торах разной проводимости и трансфэрматоре, одйн конец первичной обмотки которого подключен к источнику опорного напряжения, другой конец этой обмотки через эти

lo транзисторы — к обоим полюсам источника входного напряжения, включенного встречно с источником, опорного напряжения, а вторичная обмотка трансц:ормагора подключена к ба15 зам транзисторов двустороннего ключа.