PL60180B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1970 60180 KI. 42 d, 2/50 MKP H 03 k, 13/07 UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Fryderyk Zyla, mgr inz. Krzysztof Procel, Stanislaw Szubryt Wlasciciel patentu: Instytut Metalurgii Zelaza im. Stanislawa Staszica, Gliwice (Polska) Magnetyczny przetwornik analogowo-cyfrowy katowy Przedmiotem wynalazku jest magnetyczny prze¬ twornik analogowo-cyfrowy katowy z tranzy storo- wo-magnetycznym ukladem odczytu kodu.Znane dotychczas przetworniki analogowo-cyfro¬ we, zarówno jedno jak i wielopozycyjne posiadaly uklady odczytu stykowe, fotoelektryczne, indukcyj¬ ne, pojemnosciowe i magnetyczne. Przetworniki te maja szereg wad takich jak zawodnosc styku w przypadku przetworników stykowych, wystepowanie fotodiod i zarówek w przypadku przetworników fotoelektrycznych (mala trwalosc zarówek w wa¬ runkach przemyslowych). W przypadku- przetwor¬ ników indukcyjnych i pojemnosciowych wadami sa, skomplikowana budowa mechaniczna, zlozony uklad elektryczny, duze gabaryty oraz mala roz- róznialnosc sygnalu. Przetworniki te cechuje po¬ nadto mala trwalosc w warunkach przemyslowych.W literaturze znany jest np. przetwornik indu¬ kcyjny skladajacy sie z wielosciezkowej tarczy ko¬ dowej oraz z glowic odczytowych, wykonanych z rdzeni w ksztalcie litery E i nawinietych na tym rdzeniu uzwojen. Kazda sciezka wykonana jest w ten sposób, ze przy obrocie tarczy, czesci magnety¬ czne sciezki przemieszczaja sie naprzemian pod od¬ powiednimi polówkami rdzenia, tworzac w ten spo¬ sób dwa obwody magnetyczne. Wada tego prze¬ twornika jest skomplikowana budowa mechanicz¬ na, koniecznosc zasilania napieciem o podwyzszo¬ nej czestotliwosci oraz duze gabaryty.Z rozwiazan przetworników magnetycznych zna- 10 15 25 30 ne sa przetworniki, w których do odczytu informa¬ cji z kazdej sciezki tarczy kodowej, zastosowano plytki Halla oraz przetworniki z ukladem odczytu opartym na rdzeniu ferrytowym i nastepnie na ba¬ daniu jego stanu.Przetwornik z plytka Halla sklada sie z jedno lub wielosciezkowej tarczy kodowej z umieszczony¬ mi w tarczy wedlug wybranego kodu magnesami trwalymi oraz z.plytek Halla umieszczonych bez¬ posrednio nad tarcza kodowa. Przy obrocie tarczy kodowej strumien magnetyczny magnesów trwa¬ lych powoduje powstawanie w plytce napiecia Halla, w zaleznosci od wzajemnego usytuowania magnesów trwalych tarczy oraz plytek Halla. Wa¬ dami tego rozwiazania jest jego wysoki koszt, ko¬ niecznosc wzmacniania slabych sygnalów, niesta¬ bilnosc wskazan (szczególnie w przypadku plytek germanowych) oraz waski zakres dopuszczalnych temperatur pracy. Przetwornik z ukladem odczytu opartym na rdzeniu ferrytowym sklada sie rów¬ niez z wielosciezkowej tarczy kodowej z magnesa¬ mi trwalymi oraz z rdzenia ferrytowego z ukladem elektronicznym, umieszczonym bezposrednio obok tarczy kodowej.Rdzen ferrytowy posiada uzwojenia pierwotne i wtórne. W czasie obrotu tarczy kodowej, stru¬ mien magnetyczny magnesu trwalego tarczy kodo¬ wej powoduje nasycanie sie rdzenia, w zaleznosci od wzajemnego usytuowania magnesu i rdzenia.Uzwojenie pierwotne zasilane jest napieciem o 6018060180 podwyzszonej czestotliwosci. Badania stanu rdzenia odbywa sie nastepnie przez badanie napiecia na uzwojeniu wtórnym. Wadami tego rozwiazania sa: zlozony uklad elektroniczny zasilania i ksztaltowa¬ nia sygnalu, koniecznosc zasilania napieciem o podwyzszonej czestotliwosci jak równiez wysoki koszt.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie przetwornika analogowo-cyfr owego katowego, któ¬ ry nie bedzie posiaclal tych wad, przy jednoczes¬ nym uzyskaniu wysokiej trwalosci dla pracy w warunkach przemyslowych hutniczych oraz uzy¬ skania znacznej prostoty ukladu.Cel ten osiagnieto opracowujac przetwornik ana¬ logowo-cyfrowy katowy, który sklada sie z tran- zystorowo-magnetycznych generatorów z rdzenia¬ mi i nawinietymi na nich uzwojeniami roboczymi i wtórnymi polaczonymi bezposrednio elektrycznie z generatorami i ukladem formowania sygnalu oraz z jedno lub wielosciezkowej tarczy kodowej z umieszczonymi w niej wedlug wybranego kodu magnesami trwalymi, które przestrajaja generator.Kazdej sciezce tarczy kodowej przyporzadkowany jest jeden generator tranzystorowo-magnetyczny wraz z ukladem formowania sygnalu wyjsciowego.Przetwornik analogowo-cyfrowy katowy wedlug wynalazku cechuje prosty uklad elektroniczny, nie wymagajacy dodatkowego zródla zasilania napie¬ ciem o podwyzszonej czestotliwosci oraz posiada duzy sygnal wyjsciowy rzedu napiecia zasilania, zmieniajacy sie w sposób skokowy, umozliwiajacy latwe formowanie sygnalu zero7JedynkowegD, -.....,..Przetwornik analogowo- cyfrowy katowy wedlug wynalazku zostanie blizej objasniony na przykla¬ dzie podanym na rysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia schemat blokowy przetwornika analogowo- -cyfrbwegb, zas fig. 2 przedstawia schemat ideowy ukladu odczytu. Sklada sie on z ukladu odczytu 1 umieszczonego w bezposredniej bliskosci tarczy ko¬ dowej 2, który ma rdzen 3 ukladu odczytu 1 z na¬ winietymi na nim uzwojeniami roboczymi 4 i wtór¬ nymi * 5 polaczonymi bezposrednio elektrycznie z: tranzystorowo-magnetyczhym generatorem 6 i uk¬ ladem formowania sygnalu wyjsciowego 7. Jedno lub wielosciezkowa tarcza kodowa 2 posiada wy- 5 cinki magnesu trwalego umieszczone w niej we¬ dlug wybranego kodu.W przypadku pojawienia sie w poblizu rdzenia 3. magnesu trwalego umieszczonego w tarczy kodo¬ wej 2 nastepuje nasycanie sie rdzenia 3, co powo- 10 duje zwiekszenie czestotliwosci drgan tranzystoro- ' wo-magnetycznego generatora 6 i w koncowym efekcie skokowe zerwanie drgan. Uzwojenia robo¬ cze 4 oraz rdzen 3 stanowia tranzystorowo-magne- tyczny generator 6. Uzwojenie wtórne 5 polaczone 15 jest bezposrednio elektrycznie z ukladem formo¬ wania sygnalu wyjsciowego 1, który formuje na¬ piecie wyjsciowe tranzystorowo-magnetycznego ge¬ neratora 6 na sygnal logicznej 1 w przypadku is¬ tnienia drgan oraz na sygnal logiczne 0 w przypad- 20 ku braku drgan.Uklad przetwornika analogowo-cyfrowego kato¬ wego wedlug wynalazku moze znalezc zastosowa- 25 nie we wszystkich ukladach pomiarowych, w któ¬ rych stosowanie inych rodzajów przetworników^ analogowo-cyfrowych ze wzgledu na trudne wa¬ runki pracy nie spelnialo zadanych wymagan nie¬ zawodnosci pracy. 30 PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Magnetyczny przetwornik analogowo-cyfrowy ka¬ towy znamienny tym, ze jest wyposazony w znana, 35 jedno lub wielosciezkowa tarcze kodowa z umie¬ szczonymi na niej magnesami trwalymi, przy czym z kazda ze sciezek wspólpracuje tranzystorowo- -magnetyczny generator (6) z rdzeniem (3) i nawi¬ nietymi na nim uzwojeniami roboczymi (4) i uzwo- 40 jeniem wtórnym (5) polaczonymi bezposrednio ele¬ ktrycznie z generatorem (6) i ukladem formowania sygnalu wyjsciowego (7), przy czym wszystkie te- zespoly przypadaja na jeden pierscien tarczy (2)*KI. 42 d, 2/50 60180 MKP H 03 k, 13/07 Ft'9.2 fig.1 PL PL