Преобразователь линейного перемещения в код

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ф, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1аоб81 (2!) 3301294д8-24 с присоединением заявки Но— (23) Приоритет—

Опубликовано 2301Â3. Бюллетень Йо 3

Дата опубликования описания 230183

Р М g+ з

G 08 С 9/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытии

{$3) УДК 681. 325 (088.8) В.К. Жолобов, Н.Н. Халдеев и В.Н. ефов

r (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО

ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в дискретный электрический сигнал, а именно к преобразователям линейного перемещения в код.

Известен преобразователь линейных перемещений в электрический сиг. нал, содержащий первичную обмотку, намотанную на немагнитную трубу по всей длине измеряемого диапазона, и дополнительные обмотки, а в трубе перемещается якорь из ферромагнитного материала (1 ).

Недостатками данного устройства являются: технологическая трудность намотки первичной обмотки, особенно для преобразователей больших линейных перемещений; объем информации о положении контролируемого органа ограничен числом вторичных обмоток датчика, которые можно разместить на заданном диапазоне измерения, так как это число равно количеству дискретных точек, в которых происходит выдача информационного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь линейного перемещения в код, содержащий поплавок — якорь из ферромагнитного материала, трансформаторные датчики с разомкнутыми магч нитопровод,".ми, помещенные в трубе иэ немагнитного материала, реле, блок

5 памяти, дешифратор номера датчика, вторичные обмотки датчика объединены поразрядно по группам, и один из выводов группы через реле соединен с соответствующим входом блока памя-! и ти, а вторые выводы групп объединены вместе, вторичные обмотки соединены по группам последовательно, а внутри каждой группы они включены попарно-встречно (2 ).

Однако этот преобразователь также обладает недостатками, а именно: при большом количестве дискретных Мочек контроля устройство должно содержать большое количество датчиков, так как их число должно быть равно числу дискретных точек; наличие в схеме индикации блока памяти создает возможность потери информации при обесточивании устройства; расположение дат-. чиков внутри трубы исключает доступ к обмоткам датчика при регулировке и смене их во время эксплуатации и ремонта.

Цель изобретения — повышение точности преобразователя за счет уменьшения шага дискретности.

991469

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь линейного перемещения в код, содержащий ферромагнитный якорь, трансформаторные датчики с первичными обмотками и с вторичными обмотками младшего и старшего разрядов, первичные обмотки соединены параллельно и подключены к шинам переменного напряжения, вторичные обмотки объединены поразрядно в группы, вторичные обмотки в груп- .10 пах младшего разряда соединены между собой попарно-встречно, и дешифраторы младшего и старшего разрядов, выходы которых соединены с соответствующими цифровыми индикаторами, введены пороговые элементы младшего и старшего разрядов и синхронизатор разрядов, вторичные обмотки в группах старших разрядов трансформаторных датчиков соединены между собой согласно-последовательно и подключе-- 20 ны к входам соответствующих пороговых элементов старшего разряда, вторичные обмотки групп младших разря-, дов подключены к входам соответствующих пороговых элементов младшего раз- 25 ряда, выходы которых соединены с соответствующими сигнальными входами дешифратора младшего разряда, первый управляющий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора раз- 30 рядов и с управляющим входом.дешифратора старшего разряда, сигнальные входы которого соединены с выходами пороговых элементов старшего разряда и соответственно с вторым и третьим З5 выходами синхронизатора разрядов, управляющий вход которого соединен с вторым управляющим входом дешифратора младшего разряда.

На фиг. 1 показана структурная 40 ,схема преобразователя; на фиг. 2 пример расположения якоря и трансформаторных датчиков.

Преобразователь линейного перемещения в код содержит трансформаторные датчики 1 — 10 с обмотками 11 старшего 12 и младшего 13 разрядов, пороговые элементы старшего 14 и 15 и младшего 16 — 20 разрядов, подключенные соответственно к дешифраторам старшего 21 и младшего 22 разрядов, цифровые индикаторы 23 и 24, синхронизатор

25 разрядов.

Кроме того, на фиг. 2 показан ферромагнитный якорь 26, охватывающий трубу 27, в которой расположены трЯн-55 сформаторные датчики. !

Возможен вариант размещения трансформаторных датчиков снаружи трубы, в этом случае ферромагнитный якорь расположен внутри трубы.

Преобразователь линейного перемещения в код работает следующим образом.

При достижении якорем 26 (фиг. 2) положения, при котором он замыкает магнитную цепь датчика 1, сигнал с обмоток 13 и 12 поступает на входы пороговых элементов 16 и 17 (фиг. 1), а с выходов этих элементов через дешифраторы младшего 22 и старшего 21 разрядов на цифровые индикаторы 24 и 23 соответственно.

Весь диапазон измерения в приведенном примере разбит на два диапаэона. При указанном положении якоря

26 индикатор 24 высвечивает цифру 1, а индикатор 23 — цифру О. При дальнейшем перемещении якоря 26 последний занимает положение, при котором замыкает магнитопроводы датчиков 1 и 2 в соответствии с условием

26 ) Р )а, где Р— длина якоря, и — шаг дискретности, и сигналы поступают на входы пороговых элементов 16 и 17.

С выходов элементов 16 и 17 сигнал поступает на входы дешифратора 22, с выхода которого сигнал высвечивает в индикаторе 24 цифру 2, т.е. номер второй дискретной точки. При этом цифра 1 на индикаторе 24 гаснет, а на индикаторе старшего разряда 23 продолжает высвечиваться цифра 0 (первый поддиапазон измерения).

При перемещении якоря 26 сигнал с обмотки 13 уменьшается, отключается пороговый элемент 16, и на вход дешифратора 22 поступает сигнал только с выхода порогового элемента 17.

С выхода дешифратора 22 на цифровой индикатор 24 приходит сигнал на высвечивание цифры 3, а цифра 2 гасится в индикаторе младшего разряда.

С дешифратора 21 на цифровой индикатор 23 поступает сигнал, который продолжает высвечивать цифру 0 на протяжении всего первого поддиапазона измерения, включающего 10 первых дискретных точек.

Состояние пороговых элементов канала индикации младшего разряда для первого поддиапазона преобразователя с пятью трансформаторными датчиками в каждом поддиапазоне приведены в таблице.

991469

Положение якоря (номер дискретной точки) 0

0

0

0

Формула изобретения

Последняя десятая дискретная точ- ЗО ка в первом поддиапазоне формируется посредством включения пороговых элементов 20 и 15, т.е. когда якорь занимает положение, при котором замкнуты магнитопроводы датчика 5, кото- 35 рый является последним датчиком первого поддиапазона, и датчика 6, который является первым датчиком второго поддиапазона.

При положении якоря 26, когда 40 замкнуты магнитопроводы датчиков 5 и 6., сигналы датчиков поступают на пороговые элементы 14, 15 и 16, 20.

С выходов пороговых элементов 14,15 и 16, 20 сигналы поступают на деыиф- 45 раторы 22 и 21. При одновременном поступлении сигналов с пороговых элементов 14 и 15 и дешифратора 22 включается синхронизатор 25 .разрядов, который выдает сигнал на зажигание,® цифры 0 в индикаторе 24 младшего— разряда и цифры 1 в индикаторе 23 старшего разряда.

При дальнейшем перемещении якоря

26 пороговые элементы 20 и 14 отключаются, а включенными остаются .пороговые элементы 16.и 15, в результате чего на индикаторах представления информации высвечиваются цифры 1 и 1, свидетельствующие о том, что якорь переместился,до первой дискретной точки во втором поддиапазоне измерения.

При движении в обратном направлении якорь 26 затикает магнитопроводы датчиков 6 и 5, в указанной последователье5

1 ности первым выдает сигнал датчик 6, затем приходит сигнал с датчика, 5,включаются пороговые элементы 15, 16, 14 и 20, сигналы с которых вызывают срабатывание индикаторов через дешифраторы 22 и 21, высвечиваются на индикаторах 24 и 23 цифры 0 и 1:соответственно. При этом в момент отключения пороговых элементов 15 и 16 синхройизатор 25 разрядов через дешифратор 21 старшего разряда выдает сигнал на отключение цифры 1 в индикаторе 23 и на включении цифры 0 в индикаторе 24.

Таким образом, индикаторы 24 и 23 высвечивают цифры 0 и 9, свидетельствующие о том, что якорь находится в районе девятой .дискретной точке в первом поддиапазоне измерений. Ана- логично работает преобразователь во всем диапазоне измерения.

Преобразователь линейного перемещения в код, содержащий ферромагнитный якорь, трансформаторные датчики с первичными. обмотками и с вторичными обмотками младшего и старшего. разрядов, первичные обмотки соединены параллельно и подключены к шинам переменного напряжения, вторичные обмотки объединены поразрядно в группы, вторичные. обмотки в группах младшего разряда соединены между собой попарно-встречно, и дешифраторы млад991469 шего и старшего разрядов, выходы ко= торых соединены с соответствующими цифровыми индикаторами, о т л ич а ю шийся тем, что, с. целью повышения точности преобразователя, в него введены пороговые элеменТы младшего н старшего разрядов и синхронизатор разрядов, вторичные обмотки в группах старших разрядов трансформаторных датчиков соединены между собой согласно-последовательно и подключены к входам соответствующих пороговых элементов старшего разряда, вторичные обмотки групп младших разрядов подключены к входам соответствующих пороговых элементов младшего разряда, выходы которых соединены с соответствующими сигнальными входами дешифратора младшего разряда, первый управляющий вход которого соединен с первым выходом синхронизатора разрядов и с управляющим входом дешифратора старшего разряда, сигнальные входы которого соединены с выходами пороговых элементов старшего разряда и соответственно с вторым и третьим выходами синхронизатора разрядов, управляющий вход которого, соединен с вторым управляющим вхо о дом дешифратора младшего разряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

15 Р 388289, кл. G 008 8 С C 99//0044, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 445844, кл. G 01 F 23/10, 1972 (прототип .

ВНИИПИ Заказ 139/69

Тираж 616 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4