Автогенераторный преобразователь перемещений
ОПИСАНИЕ
ИЗСБРЕТЕ Н И Я
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
111) 7442I 9
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2622731/18-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) Ч.Y,.B. С О! В 7/00
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30,06.80. Бюллетс:.ь ¹ 21 (53) УДК 531.717 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.06.80, (72) Авторы изобретения
В. Г. Гусев и С. В. Цинько (71) Заявитель Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (54) АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
ПЕРЕМЕЩЕНИЙ
:Изобретение опнооится к области измерительной тех1н1ике и может быть испол;3оВ2Но для точеного 1преоб1разования перемещений в электрический сигнал.
M2IBBcTBII а втогенератор ный преобразователь перемещений, содержащий дифференциальный и ндукпивный датч 1к с двумя обмотками и у1п ра вляемые ключи, п одключенные к юбм опкам датчика (и.
Недостатком известного устройства является tHIH3IKBH точ но сть преобразоване1я, Bb13B2IHIH2H tHBcT2GHJIbHotcTbIo,псРогав ctP2ба TblIBBIHIHH уп рBBJIHBMblх ключей.
Наиболее бл1изки м ло технической сущи ости к .изобретению является автогенераTcpный п реобразователь перемещеиий, содержац11ий д1ифференциаль ныЙ tH, Ht1i .(THв,ный датчик с QIBvMH неподвижными обмот,кам и,,имеющими общую то чу., и с по I,ви вон ы м фер ром авн|итн ы м c cptzeaH .. H i!, лротивсфазные у1пва вляемые ключи, дифференциальный усилитель, инвертир,.1ощо101
I Недостатком этою 1п1реобразователя я вляется IHIBBûñoKBH точность преобразоваHtHH, о бусло1вленная изменен1ием активных сопротивлений обм ото1к одри 1из ме пении тем пературы ск ружа1ощей цреды. Целью изоб1рете1.;ия является повыше .нпе .почноспи 1преобразовазвия. YII232IHtH2H цель достигается тем, что дифферBHètH2ëb íbø индуктивный датчик 10 выполнении с двумя дап1оли ительными обмотками, име1ош1ими о бщую тогку, выводы которых подкл1очены к,выходам ключей, а п реобразаватель снабжен дополнительным диффеРен циа JlblHbllM Усилвгтеле м, HtHIBQIPTH15 lpytaHII вход которого соединен .с обобщим IHtp oIB ohio M, à;н еи н1в ертиру1ощ,1й в х од — с общей точкой дополнительных обмоток, дополнптельнымн проп1пвофазным11 уп равляющими жл1очами,,входы 1оото рых лод20 ключены;к выходу дсоволнителыюго усилителя, à выходы — IK .основным обмоткам датчика, и ограничителем, вход которого подкл1очен ко IBT otpoiMIi выходу делителя, а выход — к входаM основных .ключей. На чертеже 1п риведен а структури а я схема преобразователя. Преоб1разователь .содержит диференциальный индуктивный датчик 1 с двумя .неподвижными основными 2, 8 и двумя незс подвижными дополнительными 4, 5 обмот744219 ками:и се!рдечкика!м 6, оа?!ювные противофазные угра!вляамые кл1очи 7, 8, дифференциальный уаилитель 9, времязада!Ощпй резисто!р,10, !в!кл!Очен!Ный между и!!!ведтиру10щ и м Вх!Одом у сил!Нтеля 9 !н О оп!!1!м i. IipОводоем, делитель 11 на!и!ря?кен ия, !BI<, ючениый на вы:«оде усил!ителя 9, ограничитель 12, подключен!Ный к выходу делителя, дополн!ительный у!сил!Итель 18,,неинвертируюIIliHH !вход !!«ОТО!роио !пс?дключен !К общей точке дс!пол нительных о бмотс!к, дополнительныее и!роти вофазные IKEIEo EH 14, 15, входами подключенные к выходу дополнительного уа1!ëHTåJIH 18, а выходами — к основным обмоткам 2 и 8 датчика l. П реа раза!ватель ра ботает следу!Ощим образом. ! При вкл!Очании Hallllpa?KPHHEE питан!ия и!реобразавателя оанювной уаилитель 9 ,пра!1«ти !еа1«и минованно !в.«одит !В насыще-!!He сто одной !поляр!н!Ости,выход!ного напряжен!Ня за счет !действия по..!Ожительной обратной авязи.,Предполо?!«им, что !на выходе основного уаил!Ителя 9 уэста ?! свилось иаспряжание U+„„,. „,,„,, положительной полярности. Ог!ра!Иичан!Ное в опраиичитслс 12 гн0 примет значение U+. Это напряжение сразу же откроет транзисторный ключ 7, и все выходное напряжение окажется приложенным к неинвертирующсму !зходу дополнителын!Ого уси.пптсля 18. О т Ioap"чен!но с этим !выходн!Ое няпря?ке1!Ие дсполнительного усилителя 18 той же полярности oTiKpoeT,д!О!полнителыный ключ 14. В результатее и а оан!Ов!Ной !о б!м о.пке 2 ди ффе р е!1циального лн!дукт!Ивн!Ог!О датчика появится иа!пряжен!ие, IpalBiIÎe выходному нагряжени1о усилителя 18. Под воздействием этого ":!апряжения IH3 .то!пол!И итель?1ой Обмот!ке 4 будет наводиться напряжение взаимоиндукции U, полярность которого будет пропизоположна полярности напряжения U —. Tan«им образом, !1«о входу усилителя 18 ос<3зывается illplHложсн!НОЙ раз ность двух напряжений & H U!. Эта разность, усиленная К ip33 (К вЂ” коэффи циант уаиления . сил;1т е 1?I 18) ю!кя жется:пр!или?к с!6:.«ОЙ iK с с .!с!зной о бмо тке 2. Реалый!ую асио!в ну!О Оомотку 2 можно представить состоящей из 1пндукти!в!ности и а ктивного !Сопротивлен ия, вкл 1оч енин ых !Нжл едов а тельно. П!рт! п р оте-!!Ян!Ии тся<3 через 00IM011Kó Z часть,.!япря?ке ния, п рилюжанн опо к,ней, будет падать иа «1кти!в1н ом ОО!и!роти!влении обммют1к!и 2, уменьшая,нап)ряжание !вза!и!молнду кц ии U! на величян!у этогю паде!Н ия напряжения. На входе уаилителя .И !поя!вится напря?ке!?!!ие., которое, усиливаясь в К раз, будет добавляться ск 1Н31п!ряжан!Ию на оси о!вной обмопке 2, поддаржи!вая IHallряжен ие на индуктивности оан свной обмотки !2 !постоя иным. Следовательно, IBBåäåílHå дс!пол!Нителынюго у силителя 18 эив1и!валентнв уменьшению акт!ивного сопротивления основной обмотки 2 в К раз. Так:K3l1< iHяп ряже!нис Н3 индм1<тив?!остil ОС1!с!31!ой об!мсспки 2 !поддер?кивастся постоя!!ным, то ток чарез обмоты будст нарастать Ilo э1«спо!Ненц на IBHÎму 33«кону во 5 врсменн. Этот TGIK, и рохля через .резистор 10, создаст на нем падение напряжения, увеличивающееся во времени по модулю. При !HOE«oTopioH IBeJlичл!не ня11ря?пени!! Ha резисто ре 10 напря?канис ия ?швсртируloщем lB? ЗЯДЯЕТСЯ BJIe eii1 a i!IH»l!eiiii,.iO.iO?KИТ JH-.:1Ой обрапной .связи, IH в следующсий ilo vic1IT pQMBHIH лоля рно сть выхо!днюго <напряже ния усил ителя 9,изменится на прот всполошную, и весь i!IIHK;I преобразований! Сзовтс!р ится снава. Если под!ви?кный ферромагн!итиый сер,.Iсч.пиK б,находится в IBållòðàëü lом гположсиия 0Tносительно IHalp обмоток 2, 8 и 4, 5 пндуктивности осню!в1!ых oooo Tioi< 2 и 8,днффсренциал1энс! о индукпив!Ногo датчика бу !уT ра вны х!е?!«ду со бой, !в результате чего дл ите !ыноcTН !Bыходн!010 панциря?кс .гпя 10 Обе.:!см поля "настям будуT также рав:!ы мс?!«д1: ссб ой!. При амсщсни1! Спсдвп!жсгюго ферромаг,нитно. о ссрдеч!!ика б OT,найт;?яль ?!о! 0 ло„Д,,К-, ...,„,.„„„,,,,:„й ...-,ВН,ОИ обм<1т:«н буд T 1!зели !изаться, Я,ие!ду.< м1з н!Ость др!у!х?Й ссн::!знОЙ 00 ëoT4 35 режиме васы!цс !ия ио одной пн.ляр1!Ости зыходно го !Нап ря?кения и к у1ме!ньшеснию д.титсльяости иахо кдения усилителя 9 в режиме иасыщения riio друг.ой полярности вы?«одного напря?ке1<ия. 40 П ри этом успря няется влияние:!а результаты преобразования ие стабильных, зависящих от температуры активных conpoT HiB л ан и и (О oMio TclK ди ф !р ер ег! ци я:! ь н О О и ндуктивного датчика, так как величины по45 следних уменьшаются в К раз и параметры импульсов, .тонер(и руемыx IB преобразователе, определяются только величинами индуктив ностей ос?моток, что позволяет НО-! в!. Сить то !ность т!!рсобразован11я. Ф .1!Р и,13 и з 0 б р е т е:Il,и я А!зтог:;:-!Сраторный п;1еобрязсза.!.ель перемещений, содсржащ!ий дифференциальный 55 ин!ду!ктивный! датчиск: двумя непс ан?!«!1,1ми обмотками, имеющими общую точку, и с ггодв!Н?!«Ным феэромаги1!тныч сео !с1нн1«ом,,проти вофазныс !1п!равляемые скл!с -!и, ди ф ф ер енци ал ын ы Й ус?1:,!н т сл ь, и нв еэ ти О у !ощий вход которого соединен с общей точкой обмоток датчика, Bipeмязaëalolili.!й,резва ср, включенный между иивертирующим вход ) I усилителя и общим п роводосм,:!рсобразователя и,детитель,напр!!жения, .вход .которого п сдключен к !выходу гсилителя, а 744219 Составитель В. Николаев Корректор И. Осиновскаи Текрсд A. Камышникова Редактор Л. Павлова Заказ 680/718 Изд. ¹ 327 Тираж 810 Подписное НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытлй 113035, Москва, K-35, Раушская наб,, д, 4/5. Тип. Харьк. фил. пред, «Патент» выход — к!HGHIHBQpTHpóþùåìó входу уаилн1теля, отличающийся тем, что, с целью IIIoIBbIIIIBHHH точ ности лреобразо ва ния, дифференп1иальный и нд уктлвный датчик IBblполонен Ic двумя дополвителыными обмоткаMIH, имеющими общую толу, выводы Которых подключены к выходам ключей, а преобразователь снабжен допол|н ительным дифференциальным усилителем,,инвертирущий IBxlop которого соединен с общим проводом, а н еинвертирующий вход — с общей точкой дополкительных обмоток, дополнительнымии llllpoти воф азины юи уп р а вл яющими ключами, входы которых |подключены к выходу донол н ительвого усилителя, а выходы — IK основным обмоткам датчика, и ограничителем, вход которого подключен 5 KD второму выходу делителя, à IBblxoIU, — к входам основных ключей. Источники информации, принятые во внп ма ние,при экспертизе: 1. Авторское свидетельство СССР 10 ¹ 472248, кл. G 01 В 7/00, 1973. 2. AIB Tolp GKop. сиидетельс пво СССР по заявке № 216б569/28, кл. G 01 В 7/00, 1975 (прототип).
