CS254581B1 - Zapojeni pro zpracováni signálu indukčního elektromagnetického snímače - Google Patents

Abstract

Řešení se týká zapojení pro zpracování signálu indukčního elektromagnetického snímače zejména pr.o snímání doletu skřipce tkacího stroje. Tento snímač sestává z cívky navinuté na permanentním magnetu, jehož póly jsou opatřeny pólovými nástavci. Vinutí cívky je připojeno dvojitým vedenim na první vstup a druhý vstup operačního zesilovače, kde k prvnímu vstupu je připojen první vývod dvojitého vedení a kladný potenciál přes první odpor a současně k' druhému vstupu je připojen druhý vývod dvojitého vedení, záporný potenciál přes druhý odpor a výstup operačního zesilovače přes třetí odpor. Dvojité vedení je opatřené stíněním, které je u vývodů uzemněno. Zapojení má dvě varianty provedení. Bud je první vstup invertující a druhý vstup neinvertující nebo je první vstup neinvertujlcí a druhý vstup invertující.

Description

Vynález se týká zapojení pro zpracování signálu indukčního elektromagnetického snímače, zejména pro snímání doletu skřipce tkaciho stroje.

Stávající zapojeni obvodů pro zpracování signálů indukčních snímačů jsou provedena tranzistory a vyznačují se složitostí, malou odolností proti rušeni a potřebou nastavování citlivosti obvodu při uvádění do chodu.

Příkladné zapojení s tranzistorem je takové, že oivka indukčního snímače je jedním koncem zemněná, druhým je střídavě přes kondenzátor spojena s bází npn tranzistoru, jehož emitátor je uzemněn a kolektor je přes odpor připojen na kladné napětí, záporné napětí je uzemněno a mezi bází tranzistoru a kladné napájecí napětí je zapojen odporový trimr pro nastavení pracovního bodu tranzistoru. Výstupní signál se odebírá z kolektoru.

Jiné známé zapojení pro zpracování signálu indukčního elektromagnetického snímače je tvořeno dvěma operačními zesilovači. První operační zesilovač pracuje jako střídavý zesilovač signálu z indukčního elektromagnetického snímače. Výstup prvního operačního zesilovače je stejnosměrně nastaven na 1/2 napájecího napětí a připojen k invertujícímu vstupu druhého operačního zesilovače, kde k neinvertujícímu vstupu je připojen jednak zpětnovazební odpor a jednak nastavitelné předpětí necitlivosti, menší než 1/2 napájecího napětí.

Signál z indukčního snímače je asi lOOkrát zesílen v pásmu 600 až 1 500 Hz a vyhodnocen v komparátoru, který je tvořen druhým operačním zesilovačem, s necitlivostí 0,05 až 0,2 napájecího napětí.

Nevýhodou uvedeného zapojení je jednak obvodová složitost, dále, vzhledem k nesymetrickému připojení indukčního snímače, malá odolnost proti rušení a také nutnost nastavovat necitlivost kopparátoru podle rozdílného výstupního napětí indukčního snímače.

Podstatnou část uvedených nevýhod odstraňuje zapojení pro zpracování signálu indukčního elektromagnetického snímače podle vynálezu, kde tento snímač sestává z cívky navinuté na permanentním magnetu, jehož póly jsou opatřeny pólovými nástavci. Podstata vynálezu spočívá v tom, že jeden konec cívky je prostřednictvím prvního vývodu připojen na první vstup operačního zesilovače, na jehož druhý vstup je prostřednictvím druhého vývodu připojen druhý konec cívky.

Současně je první vstup operačního zesilovače připojen přes prvni odpor na kladný pól zdroje napětí a druhý vstup operačního zesilovače připojen přes druhý odpor na záporný pól zdroje napětí. Výstup '.operačního zesilovače je připojen přes třetí odpor na druhý vstup operačního zesilovače, přičemž oba vývody jsou opatřeny stíněním, které je uzemněno. Zapojení má dvě varianty provedení. U operačního zesilovače je bud první vstup invertující a druhý vstup neinvertující a nebo naopak je první vstup neinvertující a druhý vstup invertující.

Výhodou zapojení podle vynálezu je především jeho jednoduchost, necitlivost na průmyslové rušení a do jisté míry necitlivost na výrobní tolerance cívek snímačů a také to, že vhodnou kombinací polarity dvojitého vedení a zapojeni invertujícího a neinvertujícího vstupu operačního zesilovače je možno dosáhnout obojí polarity dvouhodnotového signálu na výstupu a to tak, že výstupní signál odpovídá bud přicházející nebo odcházející hraně feromagnetického předmětu, například skřipce tkaciho stroje. Je tudiž možno zpracovávat signál od snímače obojí polarity.

Na připojených výkresech je znázorněno zapojení pro zpracování signálu indukčního elektromagnetického snímače podle vynálezu, kde na obr. 1 je celkové schéma zapojeni a obr. 2 zobrazuji časový průběh vstupního a výstupního napětí operačního zesilovače při zpracování signálu snímače.

Indukční elektromagnetický snímač 1_ (dle obr. 1) je tvořen cívkou ji, permanentním magnetem 2 a pólovými nástavci 11, nad kterými se pohybuje skřipec.10.Jeden konec cívky ji je prostřednic tvím prvního vývodu 23 připojen na první vstup 21 operačního zesilovače 2·

Druhý konec cívky 2 je připojen druhým vývodem 24 na druhý vstup 22 operačního zesilovače 2· První vstup 21 operačního zesilovače 3 je dále připojen přes první odpor 2 na kladný pól neznázorněného zdroje napětí. Druhý vstup 22 operačního zesilovače 2 je připojen přes druhý odpor 2 ^na záporný pól neznázorněného zdroje napětí. Výstup 7_ operačního zesilovače 2 j^e připojen přes třetí odpor 2 ^na druhý vstup 22 operačního zesilovače 2· Oba vývody 23, 24 jsou opatřeny stíněním 12, které je uzemněno. Tím je vytvořeno dvojité vedení 2·

Operační zesilovač 3 má ^v tomto konkrétním případě první vstup 21 invertující a druhý vstup 22 neinvertující. Zapojení podle vynálezu však umožňuje, aby první vstup 21 byl neinvertu jící při současném druhém vstupu 22 invertujícím.

Operační zesilovač 2 má ^na vstupu napětí a na výstupu napětí jejichž Časový průběh při zpracování signálu od indukčního elektromagnerického snímače 2 znázorněn na obr. 2. Zde je dále znázorněno pásmo necitlivosti 4U vstupního napětí , jehož tlumené kmity vlivem signálu od infukčního elektromagnetického snímače 2 jsou převedeny zapojením na dvouhodnotový signál.

Zapojení pro zpracování signálu indukčního elektromagnetického snímače podle vynálezu představuje v podstatě napěťový komparátor s hysterezí. Stejnosměrný proud protéká od kladného potenciálu přes první odpor 4. prvním vývodem 23 dvojitého vedení 2, cívkou 2' druhým vývodem 24 dvojitého vedení 2 a druhým odporem 5 na záporný potenciál. Přitom úbytek napětí mezi prvním vstupem 21 a druhým vstupem 22 operačního zesilovače 2 závisí na odporu dvojitého vedení 2 a cívky 2· Hysterezí zajištuje třetí odpor 6.

Při průletu skřipce 10 nad pólovými nástavci 11 se v cívce 2 indukuje napěťový impuls na vstupním napětí obojí polarity, jak je znázorněno na obr. 2, přesahující pásmo necitlivosti £U. Zapojením operačního zesilovače 2 dle vynálezu se převede uvedený napěťový impuls na dvouhodnotový signál výstupního napětí který dává informaci o průletu skřipce 10. Výstup ní napětí U2 odpovídá polaritě zapojení.

Pásmo necitlivosti έϋ je závislé na vnitřním odporu indukčního elektromagnetického snímače JL a kompenzuje rozptyl výrobních nepřesností součástí zapojení.

Další výhodou zapojení podle vynálezu je okolnost, že správná funkce obvodu nevyžaduje jakýkoliv nastavitelný prvek.

Claims (3)

1. předmEt VYNÁLEZU

   1. Zapojení pro zpracování signálu indukčního elektromagnetického snímače zejména pro snímáni doletu skřipce tkaeího stroje, kde tento snímač sestává z cívky navinuté na permanentním magnetu, jehož póly jsou opatřeny pólovými nástavci, vyznačující se tím, že jeden konec cívky (8) je prostřednictvím prvního vývodu (23) připojen na první vstup (21) operačního zesilovače (3), na jehož druhý vstup (22) je prostřednictvím druhého vývodu (24) připojen druhý konec cívky (8), přičemž první vstup (21) operačního zesilovače (3) je připojen přes první odpor (4) na kladný pól zdroje napětí a druhý vstup (22) operačního zesilovače (3) je připojen přes druhý odpor (5) na záporný pól zdroje napětí a výstup (7) operačního zesilovače (3) je připojen přes třetí odpor (6) na druhý vstup (22) operačního zesilovače (3), přičemž oba vývody (23, 24) jsou opatřeny stíněním (12), které je uzemněno.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že první vstup (21) je invertující a druhý vstup (22) je neinvertující.
3. 3. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že první vstup (21) je neinvertující a druhý vstup (22) je invertující.