Преобразователь линейных перемещений в последовательность временных интервалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (i!) 543006

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополшпельное к авт. санд-ву (22) Заявлено 08,01.74 (21) 1992026, 24 (51) И. Кл,е G 08С 9/04 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень Х 2 (53) ДК 621.314.25 (088.8) Дата ону блнкования он нса пня 24.0".77 (72) Авторы изобрс! СНI! 5I

К. Ш. Либерзон и H. К. Китаев

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИИ

В ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВРЕМЕННЪ|Х ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано для связи первичных источников информации с вычислительным устройством, в частности в преобразователях перемещений в код.

Известны преобразователи линейных перемещений в последовательность временных интервалов. Одни из известных преобразователей содержат магнитомодуляционный датчик, подключенный к компараторам напряжений.

Этот преобразователь сложен по построению и имеет низкую точность работы (1). Наиболее близким к изобретению техническим решением является преобразователь линейных перемещений, содержащий постоянный магнит, укрепленный на измерительном штоке, магнитный мультивибратор, выполненный на неподвижном тороидальном сердечнике, одни обмотки которого включены между источником питания и коллектором транзисторов, вторые подключены к базам транзисторов и через резисторы — к источнику запирающего напряжения смещения, а третья обмотка подключена к выходу преобразователя, эмиттеры транзисторов подключены к общей шине, генератор прямоугольного напряжения, подключенный к трансформатору (2). Этот известный преобразователь характеризуется значительными погрешностями нелинейности длительности Выходных сигналоВ В фу нкцпи От Величины измеряемого перемещения.

Целью изобретения является повышение точности работы. В описываемом преобразователе это достигается тем, что в нем тороидальный сердечник содержит ярмо, соединяющее диаметрально противоположные стороны сердечника, параллельно с ярмом установлен шунт, в прорезях ярма и шунта расположен постоянный магнит, один выход трансформатора через конденсатор подключен к базе одного транзистора, другой выход подключен непосредственно к базе другого транзистора, а базы транзисторов через диоды соединены с эмиттерами.

На фиг. 1 показан описываемый преобразователь с магннтопроводами в одном нз вариантов выполнения; на фиг. 2 — принципиальI a5I электрическая схема преобразователя; на фнг. 3 — временная диаграмма работы преобразователя: а — выходное напряжение генератора 16 прямоутольного напряжения; б — продифференцированное конденсатором 18 выходное напряжение генератора 16; в — последовательность временных интервалов на выходе преобразователя.

Преобразователь содержит неподвижный тороидальный сердечник 1 с ярмом 2, параллельно которому установлен шунт 3. В прорезях ярма 2 и шунта 3 расположен постоянный

543006 магнит 4. Магнитный мультивибратор 5 выполнен на тороидальном сердечнике 1, одни обмотки 6 которото включены между источником 7 питания и коллекторами транзисторов

8, вторые обмотки 9 подключены к базам транзисторов 8 и через резисторы 10 — к источнику 11 запирающего напряжения смещения, а третья обмотка 12 подключена к выходу преобразователя 13. Эмиттеры транзисто,ров 8 подключены к общей шине 14. Базы транзисторов 8 через диоды 15 подключены к эмиттерам. Генератор 16 прямоугольного напряжения подключен к трансформатору 17, один выход которого через конденсатор 18 подключен к базе одного транзистора 8, а дру ой выход подключен непосредственно к базе другого транзистора 8. Постоянный магнит 4 укреплен на измерительном штоке 19.

Постоянный магнит 4 на измерительном штоке 19 перемещается в прорези ярма 2. Потоки выпучивания постоянного магнита 4 отводятся шунтом 3. Прямоугольное напряженис синхронизации от генератора 16, продиффсренцированнос конденсатором 18, подается на базы транзисторов 8. При введении постоянного магнита 4 в прорезь ярма 2 в тороидальном сердечнике 1 появляется поток постоянного подмагничнвания

2(Ф, — Фо) Wp

Е

7 где 1Г1,- — число витков обмотки 6;

Š— напряжение источника 7 питания.

Поскольку для данной конструкции преобразователя поток постоянного подмагничивания CDp является линейной функцией перемещения h постоянного магнита 4

ФО=КЬ., е где К вЂ” коэффициент пропорциональности, то длительность 4 выходных импульсов преобразователя изменяется линейно в зависимости

50 от перемещения h постоянного магнита 4 в зазоре ярма 2.

В процессе работы преобразователя транзисторы 8 магнитного мультивибратора 5 переключаются попеременно с приходом запускающих импульсов от генератора 16. При отсутствии запускающих импульсов оба транзистора 8 закрыты напряжением источника 11.

Описываемый преобразователь позволяет получать периодическую последовательность импульсов с крутыми фронтами, длительность импульсов пропорциональна измеряемому перемещению, а частота их следования и амплитуда — постоянны.

Формула изобретения

Преобразователь линейных перемещений в последовательность временных интервалов, содержащий постоянный магнит, укрепленный на измерительном штоке, магнитный мультивибратор, выполненный на неподвижном тороидальном сердечнике, одни обмотки которого включены между источником питания и коллектором транзисторов, вторые подключены к базам транзисторов и через резисторы — к источнику запирающего напряжения смещения, а третья обмотка подключена к выходу преоб,разователя, эмиттеры транзисторов подключены к общей шине, генератор прямоугольного напряжения, подключенный к трансформатору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразователя, тороидальный сердечник содержит ярмо, соединяющее диаметрально противоположные стороны сердечника, параллельно с ярмом установлен шунт, в прорезях ярма и шунта расположен постоянный магнит, один выход трансформатора через конденсатор подключен к базе одного транзистора, другой выход подключен непосредственно к базе другого транзистора, а базы транзисторов через диоды соединены с эм иттер а ми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Розенблат М. А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. Наука, с. 336, рис. 8 — 27.

2. Коржавин О. А. и Куликовский Л. Ф. Исследование магнитно-усилительного датчика линейных перемещений с постоянным магнитом и его погрешностей. Изв. вузов. СССР, «Приборостроение», 1965, М 6, с. 25 — 32.

54300G

Фиа.т

Составитель А. Смирнов

Редактор Л. Тюрина Техред А. Камышникова Корректор А. Галахова

Заказ 46/11 Изд. № 104 Тираж 869 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2