Преобразователь линейных перемещений в частотноимпульсный сигнал

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (И}М. Ки.з (22) Заявлено 30. 07. 81(21) 3325530/18-21 с присоединением заявки HP

G 01 0 5/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.1282. Бюллетень HP 47 (3.3) УЯК 517,94.8.5 (088.8) 1

Дата опубликования описания 23.1?82 (72) Автор . изобретения

В.Х.Ясовеев (71) Заявитель

Уфимский авиационный институт им . Орджоникидзе (5 4 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕИНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

В ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, в частности,. к разделу измерения неэлектрических величин электрическими методами и может быть использовано в, различных устройствах для измерения перемещений °

Известен трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий магнитопровод из трех коаксиальных цилийдров с перемычкой между средним.и внешним, две крышкй для симметрирования магнитной цепи, обмотку возбуждения, неподвижную измерительную обмотку и подвижную обмотку, замкнутую накоротко, выполняющую роль магнитного экрана, связываемого с подвижным объектом (1).

Недостатком устройства является невысокая точность, а также сложность согласования с импульсными информационно-измерительными системами.

Наиболее близким к изобретению является функциональный преобразователь перемещения в частотно-импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двумя явно. выраженными полюсами, подвижный сердечник, установленный-под полюсами магнитопровода, две обмотки и.трансформаторный генератор прямоугольных им .пульсов, при этом одна иэ обмоток подключена к обмотке генератора прямоугольных имйульсов, а вторая об" мотка своими концами соединены с базами, а средний точкой — с эмиттерами транзисторов. генератора (2).

Недостатком устройства является наличие значительной погрешности npe ð образования при воздействии дестабилизирующих факторов, например, температуры.

Целью изобретения является повышение -точности. преобразований при воздействии дестабилизирующих факторов.

Цель достигается тем, что в преобразователь линейных перемещений в частотно-импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двумя явно выраженными полюсами, под. вижный сердечник, установленный под полюсами магнитопровода, обмотку возбуждения и генератор прямоугольных импульсов, дополнительнО вводятся две пары тороидальных сердечников с входныли и выхрдними обмотками, второй генератор прямоугольных импульсов, два преобразователя интервал

"времени - напряжение, блок суммирования напряжений, источник опорного

983460 где ф 4

Uï поток насыщения тороидальных 60 сердечников поток подмагничивания тороидальных сердечников; напряжение питания генератора прямоугольных импульсов; 65 напряжения, интегратор и обмотка коррекции, при этом тороидальные сердечники попарно укреплены на торцах преобразователя между цилиндрическим магнитопроводом и явно выраженными полюсами, входные обмотки тороидальных сердечников являются обмотками генераторов прямоугольных им" пульсов, выходные обмотки каждой пары тороидальных сердечников соедине" ны соответственно с входами первого 10 и второго преобразователя интервал времени - напряжение, выходы которых подключены к входам блока суммирава" ния напряжений, выход последнего связан с .одним из входов интегратора, 5 другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения,I причем к выходу интегратора подключена обмотка коррекции, а обмотка возбуждения подключена к источнику 20 питания генераторов прямоугольных импульсов.

На фиг. 1 представлен преобразователь, общий вид) на фиг. 2 " схемы генераторов прямоугольных импульсов, включающих обмотки тороидальных сердечников.

Магнитопровод представляет собой цилиндр 1, внутренние полюсы 2 и 3 которого с концов соединены с цилиндром 1 тороидальными сердечниками 4,5 . и 6,7, соответственно, выполненными из материалов с ППГ. Под полюсами

2 и 3 размещен подвижный сердечник 8.

Полусекции 9 и 10 образуют обмотку возбуждения, à 11 и 12 - обмотку коррекции. Обмотки 10««16 (фиг. 2) сердечников 4 и 5 и обмотки 18-21 сердечников 6 и 7 подключены к генераторам 17 и 22 прямоугольных импульсов. 40

Выходные обмотки 23 сердечников

4 и 5 и 24 сердечников 6 и 7 {фиг.2) соединены соответственно с входами первого 25 и второго 26 преобразовате лей интервал времени - напряжение (фиг.1).Выходы преобразователей 25 и

26 подключены к входам блока 27 суммирования напряжений. Выходы блока 27,и источника 28 опорного напряжения свя-, заны с входами интегратора 29.К выходу интегратора подключены полусекции

11 и 12 обмотки коррекции. устройство работает следующим образом.

Время перемагничивания тороидаль- 55 ных сердечников определяется выражением

W - число витков обмотки, нключенной а цепь коллекторов транэистороз генератора.

Под действием тока Х „ протекающего по полусекциям 9 и 10 обмотки возбуждения, создается м.д.с., à со. ответственно и поток, который подмагничивает тороидальные сердечники.

При среднем положении сердечни. на 5 потоки подмагничивания Фя„ и Ф„

{фиг. 1) равны.

При смещении сердечника 8, например, влево поток Фп„ увеличивается, а поток Ф уменьшается, при этом длительность импульсов одного иэ генераторов увеличивается; а другого уменьшается.

Следовательно, длительность импульсов выходного сигнала любого иэ генераторов 17 или 22 имеет вид

Ык(Фз + КХ)

1 ч ()

Й

fl т,е. пропорциональна перемещению, Од" нано при изменении, например, температуры окружающей среды в значительных пределах, изменяется длйтельность импульсов выходного сигнала как от перемещения, так и от температуры.

Для стабилизации функции преобразования сигналы c выходных обмоток 23 и 24 поступают на входы преобразователей 25 и 26 интервал времени " напряжение. Преобразованное напряжение, суммируясь в блоке 27, несет информацию о влиянии температуры на функцию преобразования. Это напряжение сравнивается с сигналом источника 28 опорного напряжения. Разность указанных напряжений преобразуется интегратором 29 и изменяет ток подмагничивания в полусекциях ll и 12 обмотки коррекции.

Таким образом, несмотря на изменение параметров устройства при воздействии дестабилизирующих факторов, устройство обладает стабильным коэффициентом преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь линейных перемещений в частотно-импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двумя явно выраженными по- люсами, подвижный сердечник, установленный под полюсами магнитопровода, обмотку возбуждения и генератор прямоугольных импульсов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования при воздействии дестабилизирующих факторов,в него дополнительно введены две пары тороидальных сердечников с входными обмотками, второй генератор прямоугольных импульсов, два преобразователя интервал времени - напряжение, 983И0

ВНИИПИ Заказ 9891/46 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 блок суммирования напряжения, источник опорного напряжения, интегратор и обмотка коррекции,.при этом торои-. дальные сердечники попарно укреплены на торцах преобразователя между цилиндричеоким иагнитопроводом и явно выраженньвюи полюсами, входные обмотки тороидальных сердечников являются обмотками генераторов прямоугольных импульсов, выходные обмотки каждой пары тороидальных сердечников соединены с входами первого. и второго преобразователей интервал времени — напряжение, выходы которых под.ключены к входам блока суммирования напряжений, выход последнего свяэан с одним входом интегратора, другой вход которого соединен с выходом ис ° точника опорного напряжения причем к выходу интегратора подключена обмотка коррекции, а обмотка воэбуждения подключена к источнику питания генераторов прямоугольных ы.пульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9. 220773, кл. G 08 С 9/04, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР .

В 392512g axe G 06 G 7/26 1971m