RU1772623C - Magnetostriction displacement transducer - Google Patents
Magnetostriction displacement transducerInfo
- Publication number
- RU1772623C RU1772623C SU894792548A SU4792548A RU1772623C RU 1772623 C RU1772623 C RU 1772623C SU 894792548 A SU894792548 A SU 894792548A SU 4792548 A SU4792548 A SU 4792548A RU 1772623 C RU1772623 C RU 1772623C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- shaper
- temporary
- switch
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области вычислительной техники и автоматики. Целью изобретени вл етс повышение помехоустойчивости при изменении температуры окружающей среды или колебани х напр жени источников питани . При обработке пр мого и отраженного сигналов, распростран ющихс по магнитострикцио иному зву- копроводу, используютс два компаратора, второй временной формирователь и два инвертора , что приводит к устранению паразитных колебаний этих сигналов. 3 ил.The invention relates to the field of computer engineering and automation. The aim of the invention is to increase the noise immunity with changing ambient temperature or voltage fluctuations of power sources. When processing the direct and reflected signals propagating through a magnetostrictive sound path, two comparators, a second time driver, and two inverters are used, which eliminates spurious oscillations of these signals. 3 ill.
Description
Изобре тение относитс к области вычислительной техники и автоматике.The invention relates to the field of computer engineering and automation.
Известно устройство ультразвукового преобразовател , содержащее волновод, катушку передающую, две катушки приемные , компараторы, логические и аналоговые формирователи 1.A device for an ultrasonic transducer is known, comprising a waveguide, a transmitting coil, two receiving coils, comparators, logical and analog shapers 1.
Наиболее близким к изобретению вл етс магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий магнитострикционный звукопровод с демпферами на концах, последовательно сое- диненные генератор импульсов и передающую катушку, неподвижно установленную на звукопроводе, приемную катушку с посто нным магнитом, установленную на звукопроводе с возможностью перемещени , временной формирователь, коммутатор и линию задержки 2.Closest to the invention is a magnetostrictive displacement transducer comprising a magnetostrictive sound pipe with dampers at the ends, a pulse generator connected in series and a transmitting coil fixedly mounted on the sound pipe, a permanent magnet receiving coil mounted on the sound pipe with the ability to move, a temporary shaper, switch and delay line 2.
Недостатком известного устройства вл етс низка помехоустойчивость из-за вли ни изменени температуры окружающей среды и колебаний напр жени источников питани .A disadvantage of the known device is its low noise immunity due to the influence of changes in the ambient temperature and voltage fluctuations of the power sources.
Целью изобретени вл етс повышение помехоустойчивости.The aim of the invention is to increase the noise immunity.
Поставленна цель достигаетс тем, что магнитострикционный преобразователь, содержащий магнитострикционный звукопровод с демпферами на концах, последовательно соединенные генератор импульсов и передающую катушку, неподвижно установленную на звукопроводе, приемную катушку с посто нным магнитом, установленную на звукопроводе с возможностью перемещени , временной формирователь, коммутатор и линию задержки, снабжен подключенными к выходу приемной катушки двум компараторами, вторым временным формирователем, двум инверторами и подключенными к выходу коммутатора последовательно соединенными интегратором и операционным повторителем, выход которого предназначен дл подключени к регистратору, выход первого компаратора соединен с R - входом первого временного формировател , S - вход которого соединен с выходом второго компаратора, второйThis goal is achieved in that a magnetostrictive transducer comprising a magnetostrictive sound pipe with dampers at the ends, a pulse generator in series, and a transmitting coil fixedly mounted on the sound pipe, a receiving coil with a permanent magnet mounted on the sound pipe with the ability to move, a temporary shaper, a switch and a line delays, equipped with two comparators connected to the output of the receiving coil, a second temporary driver, two inverters and connected to the output of the switch in series with an integrator and an operational repeater, the output of which is designed to be connected to the registrar, the output of the first comparator is connected to R - the input of the first temporary driver, S - the input of which is connected to the output of the second comparator, the second
XI XJ КЭXI XJ KE
ыs
вход первого компаратора через первый инвертор соединен с входом линии задержки, выходом подключенной через второй инвертор к первому входу коммутатора, второй вход коммутатора соединен с инверсным выходом второго временного формировател , S - входом соединенным с генератором импульсов, R - входом с выходом первого временного формировател , второй выход которого соединен с третьим входом коммутатора, четвертый вход которого предназначен дл подключени к источнику питани , второй вход второго компаратора соединен с инверсным выходом второго временного формировател , а демпферы выполнены в виде развальцовки концов звукопровода.the input of the first comparator through the first inverter is connected to the input of the delay line, the output connected through the second inverter to the first input of the switch, the second input of the switch is connected to the inverse output of the second temporary driver, S is the input connected to the pulse generator, R is the input to the output of the first temporary driver, the second output of which is connected to the third input of the switch, the fourth input of which is designed to be connected to a power source, the second input of the second comparator is connected to the inverse output m of the second temporary shaper, and the dampers are made in the form of flaring the ends of the sound duct.
На фиг.1 представлена блок-схема маг- нитострикционного преобразовател ; на фиг.2 - временна диаграмма блокировки ультразвуковых паразитных колебаний п преобразователе; на фиг.З - временна диаграмма работы преобразовател .Figure 1 shows a block diagram of a magnetostrictive transducer; figure 2 is a timing diagram of the blocking of ultrasonic spurious oscillations p of the Converter; Fig. 3 is a timing chart of the operation of the converter.
Магнитострикционный преобразователь перемещений состоит из магнито- стрикционного звукопровода 1, на одном конце которого расположена неподвижна цилиндрическа передающа катушка 2, соединенна с выходом усилител 3 мощности тактового сигнала, на звукопроводе 1 расположена подвижна приемна цилиндрическа катушка 4 с посто нным магнитом 5, соединенна со входами двух компараторов 6,7 - пр мого и отраженного сигналов, подключенных выходами к логической схеме первого временного формировател 8, выходы второго временного формировател 9 подключены к коммутатора 10 аналогового формировател , выходы коммутатора 10 подключены к интегратору 11 и операционному повторителю 12, выход которого вл етс внешним выходом магнито- стрикционного преобразовател линейного перемещени , и инверторов 13, 14.The magnetostrictive displacement transducer consists of a magnetostrictive sound conduit 1, at one end of which there is a stationary cylindrical transmitting coil 2 connected to the output of the clock power amplifier 3, and a movable receiving cylindrical coil 4 with a permanent magnet 5 connected to the inputs of two comparators 6.7 - direct and reflected signals connected by outputs to the logic circuit of the first temporary driver 8, the outputs of the second temporary driver 9 are connected to the analog switch shaper 10, switch 10 outputs are connected to the integrator 11 and the operational repeater 12, the output of which is external output magneto- striction transducer linearly movable and the inverters 13, 14.
Устройство работает следующим образом . Тактовый сигнал поступает на предварительный формирователь (ПФ) усилител 3 мощности, с выхода предварительного формировател сигнал одновременно поступает на вход выходного каскада ВК усилител 3 мощности и формирователь 8, который сигналом по инверсному выходу включает ключ КЗ аналогового коммутатора 9 и приводит интегратор 10 в исходное состо ние. Одновременно с выходного каскада В К усилител 3 мощности электрический импульс воздействует на передающую катушку 2, расположенную на звукопроводе 1. В катушке 2 возникает импульсное магнитное поле, которое возбуждает в трубчатом звукопроводе 1 механические ультразвуковые волны. Эти волны распростран ютс по зву- копроводу 1 с ультразвуковой скоростью, и, пройд через приемную катушку 5, возбуждают в ней электрические колебани (пр мой сигнал). Дойд до конца звукопровода 1, механическа ультразвукова волна отражаетс от конца волновода и, пройд вторично приемную катушку 5, вновьThe device operates as follows. The clock signal is fed to the pre-shaper (PF) of the power amplifier 3, from the output of the pre-shaper, the signal is simultaneously fed to the input of the output stage of the VK power amplifier 3 and shaper 8, which by the inverse output signal turns on the short-circuit key of the analog switch 9 and brings the integrator 10 to its original state nie. Simultaneously, from the output stage BK of the power amplifier 3, an electric pulse acts on the transmitting coil 2 located on the sound duct 1. In the coil 2, a pulsed magnetic field arises, which excites mechanical ultrasonic waves in the tubular sound duct 1. These waves propagate through the sound conduit 1 at an ultrasonic speed, and, having passed through the receiving coil 5, they excite electric vibrations in it (direct signal). When it reaches the end of sound duct 1, the mechanical ultrasonic wave is reflected from the end of the waveguide and, having passed the receiving coil 5 again, again
0 возбуждает в ней электрические колебани (отраженный сигнал). Отраженна механическа ультразвукова волна, дойд до начала звукопровода 1, отража сь претерпевает значительное затухание, за счет радиальной0 excites electric vibrations in it (reflected signal). The reflected mechanical ultrasonic wave, reaching the start of the sound duct 1, the reflection undergoes a significant attenuation, due to the radial
5 развальцовки конца трубчатого волновода, расположенного со стороны передающей катушки.5 the expansion of the end of the tubular waveguide located on the side of the transmitting coil.
Возбужденный пр мс-Л электрический сигнал в катушке поступает на компараторExcited pr ms-L electric signal in the coil is fed to the comparator
0 7, который формирует пр моугольный импульс пр мого сигнала. Этот сигнал с выхода компаратора 7 поступает на временной формирователь 9, который сигналом с неинверсного выхода переводит формирователь0 7, which forms a rectangular pulse of the direct signal. This signal from the output of the comparator 7 is fed to a temporary driver 9, which translates the signal from a non-inverse output
5 8 в исходное состо ние. С инверсного выхода формировател 9 сигнал включает анало- гоаый ключ К1 коммутатора 10 , и конденсатор интегратора 11 начинает зар жатьс от эталонного источника ЭЙ через5 8 to the initial state. From the inverted output of the driver 9, the signal turns on the analog switch K1 of the switch 10, and the capacitor of the integrator 11 starts charging from the reference source
0 резистор. Возбужденный отраженной волной электрический сигнал обратной пол рности поступает на компаратор 6. который формирует пр моугольный импульс отраженного сигнала, ключ К1 размыкаетс и0 resistor. An electric signal of reverse polarity excited by the reflected wave is fed to comparator 6. which generates a rectangular pulse of the reflected signal, key K1 opens and
5 конденсатор интегратора 11 отключаетс от эталонного источника (ЭЙ). Одновременно с инверсного выхода формировател 8 сигнал поступает на дифференцирующую цепь инвертора 13, сигнал с выхода которого5, the capacitor of the integrator 11 is disconnected from the reference source (HEY). Simultaneously with the inverse output of the driver 8, the signal is fed to the differentiating circuit of the inverter 13, the signal from the output of which
0 включает ключ К2 аналогового коммутатора 10. Сигнал с выхода интегратора 11 поступает на динамическую пам ть, состо щую из конденсатора и операционного аналогового повторител 12. На выходе повторите5 л 12 формируетс напр жение посто нного тока, пропорциональное линейному перемещению.0 turns on the key K2 of the analog switch 10. The signal from the output of the integrator 11 is supplied to a dynamic memory consisting of a capacitor and an operational analog repeater 12. At the output, repeat 5 l 12 and a constant voltage is generated which is proportional to the linear displacement.
Резистивна цепь R2 работает следующим образом.The resistive circuit R2 operates as follows.
0 После переключени формировател 9 тактовым импульсом сигнал низкого уровн с инверсного выхода формировател 8 через резистор R2 поступает на инверсный вход компаратора 7. подготавлива его к0 After the shaper 9 is switched by a clock pulse, the low-level signal from the inverse output of the shaper 8 is fed through the resistor R2 to the inverse input of the comparator 7. prepare it for
5 приему пр мого сигнала. После прихода пр мого сигнала формирователь-8 переходит в исходное состо ние и сигналом высокого уровн через R2 переводит компаратор 7 в режим, предотвращающий срабатыва- ние схемы от паразитных отраженных сигналов (см. фиг. 2,в). Цепь задержки RO , С1, инвертор 14, R1 работают следующим образом . После переключени формирователей 8, И и через врем , определ емое цепью зад ержки R3, С1, на выходе инвертора 14 по вл етс сигнал высокого уровн , поступающий через R1 на неинверсный вход компаратора 6 и подготовл ющий его к приему отраженного сигнала, После прихода отраженного сигнала формирователь 9 переходит , в исходное состо ние и через инвертор 14 сигналом низкого уровн переводит компаратор 6 в режим, предотвращающий срабатывание схемы от паразитных сигналов (см. фиг.2,а).5 receiving a direct signal. After the direct signal arrives, the shaper-8 returns to its initial state and transfers the comparator 7 to the mode by means of a high-level signal via R2, which prevents the circuit from triggering from parasitic reflected signals (see Fig. 2, c). The delay circuit RO, C1, inverter 14, R1 operate as follows. After switching the formers 8, And and after a time determined by the delay circuit R3, C1, a high-level signal appears at the output of the inverter 14, coming through R1 to the non-inverse input of the comparator 6 and preparing it for receiving the reflected signal, After the reflected signal arrives the signal shaper 9 goes into its initial state and, through the inverter 14, transfers the comparator 6 to a mode that prevents the circuit from triggering spurious signals (see Fig. 2, a).
Радиальна развальцовка, выполненна на конце звукопровода 1 со стороны передающей катушки 2, выполн ет роль демпфера дл отражени сигнала от развальцованного конца, т.к. развальцовка искажает структуру кристаллической решетки звукопровода 1 в месте развальцовки и способствует затуханию отраженного сигнала .The radial flaring made at the end of the sound pipe 1 from the side of the transmitting coil 2 acts as a damper to reflect the signal from the flared end, because the flaring distorts the structure of the crystal lattice of the sound duct 1 at the place of flaring and contributes to the attenuation of the reflected signal.
Использование изобретени позволит повысить надежность работы преобразовател . Снизит требовани к порогу срабатывани компараторов и их регулировки.Using the invention will improve the reliability of the converter. Reduces threshold requirements for comparators and their adjustment.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894792548A RU1772623C (en) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | Magnetostriction displacement transducer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894792548A RU1772623C (en) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | Magnetostriction displacement transducer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1772623C true RU1772623C (en) | 1992-10-30 |
Family
ID=21496801
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894792548A RU1772623C (en) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | Magnetostriction displacement transducer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1772623C (en) |
-
1989
- 1989-12-26 RU SU894792548A patent/RU1772623C/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР № 1504508, кл. G 01 В 17/00, 1988. 2. Авторское свидетельство СССР № 1562700, кл. G 01 В 17/00, 1988. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6041901B2 (en) | Ultrasonic transceiver | |
RU1772623C (en) | Magnetostriction displacement transducer | |
US3004424A (en) | Tandem piezoelectric transducers | |
RU2298155C1 (en) | Magnetostrictive level meter-indicator | |
SU534889A1 (en) | Distributed winding magnetostriction converter | |
JPS61288185A (en) | Ultrasonic sensor | |
SU1742618A1 (en) | Magnetostrictional transducer of linear displacement | |
RU2039930C1 (en) | Ultrasonic displacement transducer | |
SU1765690A1 (en) | Ultrasonic displacement transducer | |
SU1758429A1 (en) | Displacement measuring device | |
RU2227896C2 (en) | Displacement-to-time interval conversion method | |
RU2011294C1 (en) | Linear displacement ultrasonic converter | |
RU2080559C1 (en) | Magnetostriction motion-to-code transducer | |
SU1416905A1 (en) | Pulsed electromagnetic-acoustic flaw detector | |
SU711666A1 (en) | Selective periodic signal accumulator | |
Meydan et al. | Displacement transducers using magnetostrictive delay line principle in amorphous materials | |
JPS6398579A (en) | Driving of vibrator of ultrasonic sensor | |
RU2100775C1 (en) | Transducer of object linear displacements | |
SU1158865A1 (en) | Device for measuring displacements | |
SU1377912A1 (en) | Magnetostrictive selective storage of periodic signals | |
SU1065678A1 (en) | Magnetic striction converter of displacements | |
RU2194946C2 (en) | Linear displacement converter | |
SU632053A1 (en) | Ultrasonic delay line | |
SU1394033A1 (en) | Linear displacement transducer | |
SU1534308A1 (en) | Ultrasonic meter of motion parameters |