Преобразователь угла поворота вала во временной интервал
Союз Советскик
Социалистичесиик
Ресттублии
608 С 19/24 с присоединением заявки .% 3Ьоударстеенный комитет (23) Приоритет оо делам изобретений н открытий Опубликовако 15.02.82. нзллетеиь,% 6 Дата опубликования описамия 17.02.82 (53) У,Д,К 681, . 34 (088. 8) (72) Автор нзобретемия В. С. Шикалов Киевский ордена Трудового Красного Знамени и енерно- . строительный институт (7() Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ Изобретение относится к системам контроля и преобразования перемещений в электрический сигнал, а именно к преобразователям угла поворота вапа во временной интервал. Известен преобразователь угла поворо5 та вала в частоту импульсов, содержащий звукопровод в виде полукольца из магнитострикционного материала, датчик циклов, входной электроакустичесхий преобразото ватель, подключенный к выходу усилителя записи, выходной электроакустический преобразователь, установленный на входном валу и подключенный к усилителю считывания. Для устранения отражений r5 концы звукопровода зажаты в глушителях. С целью осуществления преобразования угла в частоту в него введены триггер, элементы И-ИЛИ и элемент задержки, причем выход усилителя считывания сое20 динен с одним входом элемента ИЛИ, к другому входу которого через элемент задержки подключен выход датчика циклов, соединенный со входом триггера, выход которого подключен к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход — со входом усилителя записи Щ.. Недостаток этого устройства заключается в сложности устройства и срав- нительно малой величине максимального угла поворота вала от„ к, который данный преобразователь может преобразовать. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому устройству является преобразователь угла поворота вала во временной интервал, содержащий два звукопровода, выполненнъre в виде лент из магнитострикционного материала, изогнутых в виде двух полуколец и уста новленных друг над другом таким образом, что они образуют к>льцо,.два узла записи, выполненных в виде магнитных головок и подключенных к генератору импульсов, и считывающего элемента, установленного на входном валу и испол905843 ненного в виде двухканальной магнитной головки f2) Недостаток этого устройства состоит в неоднозначности преобразования угла поворота вала во временной интервал, поскольку временной интервал, полученный на выходе устройства, прямо пропорционален величине изменения угла поворота вала только и интервале от 0 до 180 . В дальнейшем полученный вре- О менной интервал изменяется обратно пропорционально при изменении угла по-ворота вяля в интервале От 180 до о 360 . Таким Образом, лвя разные угла повооота вала, симмо" ричные относительно угла 4 =180 (например, углы 40 и 320" и т.rr.) преобразуются в один и тот же интервал времени. Цель изобретения — повышение рязрешаю1цей способности и точности пре- щ образователя, достижение Однозначной и прямо пропорцйональной зависимос-ги получаемого време11ного интервала от величины угла при упро1цении конструкции преобразователя и Обеспечение пол- д ного охвата дианязоия 11реобрязования углов поворота валя от 0 go 360". Поставленная цель дост1п ается тем, что ь преобразователе угла поворота вала во временной интервал, содержащем звукопровод из магн1п острикцио1 ного материала, записывающий элемент, подключенный через усилитель к генератору импульсов, и считывающий элемент, связянныЙ с вхОдным валОм и ПОдкл1Оченнь1Й к блоху считывания и глушителя, звукопровод выполнен в виде кольцевой петли, концы которой зажаты глушителями, расположенными вне кольца. И а ч ерт еже приведено сх ематич ное изображение преобразователя угла поворота вяля во временной интервал. Г1реобрязователь содержит звукопровод 1, в виде кольцевой петли, выполненный из магнитострикционной проволоки с круглым поперечным сечением, концы которого вне кольца д 1я устранения отражений зажаты глушителями 3 и 2. В центре кольцевой петли звукопровода 1 установлен входной вал 4, на котором 5Î жестко закреплен считывяюц1ий элемент 5, подключенный к блоку 6 считывания. В точке звукопроводя 1, соответствуюшей нулевому зняченшо угла поворота вала 4, установлен записывающий эле55 ° мент 7, соединенный через усилитель 8 с генератором 9 импульсов, Считывающий и записывающий элементы 5 и 7 выполнены в ьиде съемных широкополосных мягнитострикционных преобразователей. Вал 4 врашается вместе с считываюшим элементом 5 против часовой стрелки, при этом записывающий элемент 7 подключен к концу звукопровода 1 с глушителем 2. Если вал 4 врашается по часовой, стрелке, то записывающий элемент 7 подключают к концу звукопровода 1 с глушителем 3. Генератор 9 представляет собой генератор импульсов с частотой следования, определяющей цикличность работы преобразователя. Преобразование угла поворота вала во временной интервал происходит следующим образом. Г1ри подаче старт — импульса с генератора 9 на усилитель 8 через обмотку записывающего элемента 7 протекает импульс тока и в зоне его прямого преобразования вследствие прямого эффекта магнитострикции возникает импульс продольного механического напряжения. Этот импульс распространяется цо звукопроводу 1 со скоростью звука Q„> от записывающего элемента 7 (т.е От нулевой точки отсчитывания угла поворота вала 4) до зоны обратного преобразования считыва1ошего элемента 5, жестко связанного с валом 4, и положение которого определяет угловое положение вяла 4. Под действием этого импульса механического напряжения вследствие обратного эффекта магнитострикции в обмотке считывающего элемента 5 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется блоком 6 считывания. Этот полученный импульс (стоп — импульс) с выхода блока 6 считывания задержан по отношению к старт-импульсу на время задержки, равное зВ 43ag Vnp где f ф — длина звукопровода между записыва1ошим и считывающим элементами; Vrrp — скорость звука, Таким образом„ осуществляется преобразование угла поворота вала во временной интервал между старт-импульсом и стоп-импульсом, равный времени распространения механического импульса по звукопроводу 1 от записываюшего до считывающего элементов. Применение сменных широкополосных магнитострикционных преобразователей в качеств". элементов считывания вместо магнитных головок позволяет использовать звукопровод любой толшитю не 5 905843 б только в виде ленты, но и круглого се- ный с входным валом и подключенный к ч.ения. блоку считывания, и глушители, о т л и— Экономический эффект от использова- ч а ю шийся тем, что, с целью пония предложенного технического решения вышения точности и разрешающей способобусловлен его техническими преимущест- 5 ности преобразователя, в нем звукопровами. вод выполнен в виде кольцевой петли, концы которой зажаты глушителями, расФ о р м у л а и з о б р е т е н и я положенным вне кольца. Источники информации, Ф Преобразователь угла поворота вала в принятые во внимание при экспертизе 1О во временной интервал, содержащий 1. Авторское свидетельство СССР звукопровод из магнитострикционного % 418873, кл. 6 08 С 9/04, 1972. материала, записывающий элемент, под- 2. Авторское свидетельство СССР ключенный через усилитель к генератору % 385305, кл. 608 С 9/04., 1971 импульсов, считывающий элемент, связан-1 (прототип). Составитель В. Рыгалин Редактор Л. Повхан Техред М. Тенер- Корректор Н. Стец Заказ 370/66 Тираж 638 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
