SU1037307A1

SU1037307A1 - Magnetostriction linear displacement converter

Info

Publication number: SU1037307A1
Application number: SU823391831A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Аркадьевич Артемьев; Владимир Александрович Дружинин
Original assignee: Астраханский технический институт рыбной промышленности и хозяйства
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1983-08-23

Description

Изобретение относится к системам автоматического преобразования неэлект^ рических величин в ~е::трический сигна^ а именно к магнитострикционным преобразователям линейного перемещения. 5 Известен магнитострикционный преобразователь линейного перемещения, содержащий звукопровод, оба конца которого помешены в демпферы, подвижную катушку записи, неподвижную катуш- 1® ку считывания, формирователь записи, усилитель и формирователь считывания [1] .The invention relates to systems for the automatic conversion of non-electric quantities into ~ e :: tric signal ^ namely, magnetostrictive linear displacement converters. 5 A magnetostrictive linear displacement transducer is known, comprising a sound duct, both ends of which are placed in dampers, a movable recording coil, a fixed reading coil 1®, a recording driver, an amplifier, and a reading driver [1].

Недостатком данного преобразователя являются низкие разрешающая» 15 способность и помехоустойчивость канала считывания.The disadvantage of this converter is the low resolution ”15 ability and noise immunity of the read channel.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является магнитострикционный преобразователь линей- 20 ного перемещения, содержащий звукопровод, задемпфированный с обеих сторон, элементы записи и считывания, постоянные магниты, управляемый генератор, выход которого через делители 25 частоты соединен с измерителем сдвига фаз, преобразователи частоты, выходы которых подключены к преобразователю фаза - код £2]The closest to the invention in technical essence is a magnetostrictive linear-20 transducer, containing a sound duct damped on both sides, recording and reading elements, permanent magnets, a controlled generator, the output of which is connected through a frequency divider 25 to a phase meter, frequency converters, the outputs of which are connected to the phase converter - code £ 2]

Недостаток известного преобразова- 30 теля состоит в том, что он подвержен влиянию импульсных помех, что ведет к возникновению дополнительной погрешности.A disadvantage of the known converter is that it is subject to the influence of pulsed noise, which leads to the appearance of an additional error.

Нель изобретения состоит в повыше— 35 иии помехоустойчивости преобразователя за счет расширения спектра сигнала, обусловленного применением частотной модуляцйи·сигнала основного генератора.It is not an invention to increase the noise immunity of the converter by expanding the spectrum of the signal due to the use of frequency modulation of the signal from the main generator.

Поставленная цель достигается тем, 40 что в магнитострикционный преобразователь линейного перемещения, содержащий звукопровод, на концах которого размещены демпферы, элемент записи, вход которого подключен к выходу уп— 45 равляемого генератора, элемент считывания, выход которого подключен к входу усилителя, измеритель сдвига фаз и постоянные магниты смещения, расположенные вдоль звукопровода соответст- ₅θ венно против элементов записи и считывания, введены генератор модулирующей частоты и частотный демодулятор, выход генератора модулирующей частоты соединен с входом управляемого генератора и с первым входом измерителя сдвига фаз, с вторым входом которого соединен выход частотного демодулятора, вход которого соединен с выходом усилителя.This goal is achieved by the fact that in a magnetostrictive linear displacement transducer containing a sound duct, at the ends of which there are dampers, a recording element, the input of which is connected to the output of the controlled oscillator 45, a read element, the output of which is connected to the amplifier input, a phase shift meter and permanent bias magnets disposed along the acoustic line sootvetst- ₅ venno θ against the write and read elements introduced modulating frequency generator and the frequency demodulator, the output of the generator module ruyuschey connected to the input frequency controlled oscillator and a first input of a phase shift meter, with the second input of which is connected to the output of the frequency demodulator having an input coupled to an output amplifier.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя.The drawing shows a structural diagram of the proposed Converter.

Магнитострикционный ι преобразователь линейного перемещения содержит звукопровод 1, на концах которого размещены демпферы 2, элемент 3 записи, элемент 4 считывания, постоянные магниты 5 смещения, генератор 6 модулирующей частоты, управляемый генератор 7, усилитесь 8, частотный демодулятор 9, измеритель 10 сдвига фаз.The magnetostrictive ι linear displacement transducer contains a sound pipe 1, at the ends of which there are dampers 2, a recording element 3, a reading element 4, permanent bias magnets 5, a modulating frequency generator 6, a controlled generator 7, amplify 8, a frequency demodulator 9, a phase shift meter 10.

Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.

Напряжение с выхода генератора 6 'поступает на первый вход измерителя 10 сдвига фаз и на управляющий вход генератора 7, что приводит к модуляции частоты этого генератора частотой генератора 6. Модулированное по частоте напряжение генератора 7 возбуждает ток в элементе 3 записи. На участке звукопровода 1 под элементом 3 записи вследствие прямого эффекта магнитострикции возникают ультразвуке”вые волны с частотой тока записи. При распространении А> звукопроводу 1 через времяThe voltage from the output of the generator 6 'is supplied to the first input of the phase shift meter 10 and to the control input of the generator 7, which leads to modulation of the frequency of this generator by the frequency of the generator 6. The frequency-modulated voltage of the generator 7 excites the current in the recording element 3. As a result of the direct magnetostriction effect, ultrasonic waves arise at the section of the sound pipe 1 under the recording element 3 with the frequency of the recording current. With the distribution of A> sound duct 1 through time

где X - измеряемое перемещение;where X is the measured displacement;

V - скорость ультразвука в звукопроводе, эти волны достигают 4 считывания и наводят в нем напряжение, которое усиливается в усилителе 8 и демодулируется в частотном демодуляторе 9. Напряжение с выхода демодулятора 9 поступает на второй вход измерителя 10 сдвига фаз. Сдвиг фаз между напряжениями на первом и втором входах измерителя 10 пропорционален време'ни € и соответственно измеряемому перемещению X .V is the ultrasound speed in the sound pipe, these waves reach 4 readings and induce a voltage in it, which is amplified in amplifier 8 and demodulated in the frequency demodulator 9. The voltage from the output of demodulator 9 is supplied to the second input of the phase shift meter 10. The phase shift between the voltages at the first and second inputs of meter 10 is proportional to the time ни € and, accordingly, to the measured displacement X.

Экономический эффект от использования предложенного изобретения обусловлен -его техническими преимуществами.The economic effect of using the proposed invention is due to its technical advantages.

ВНИИПИ Закал 6016/53 . Тираж 618 ПодписноеVNIIIPI Temper 6016/53. Circulation 618 Subscription

Филиал ППП ''Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4PPP Branch '' Patent, Uzhhorod, st. Project, 4

Claims

MAGNETIC CONVERTER, LINEAR MOVEMENT, containing a sound pipe, at the ends of which dampers are placed, a recording element, the input of which is sub-. keys to the output of the controlled generator, a readout element, the output of which is connected to the amplifier input, a phase shift meter and permanent bias magnets located along the sound duct respectively against the recording and reading elements, characterized in that, in order to increase the noise immunity of the Converter, modulating frequency generator and frequency demodulator, the output of the modulating frequency generator is connected to the input of the controlled generator and to the first input of the phase shift meter, with the second input of which coupled to the output of the frequency demodulator having an input coupled to an output amplifier.

SU _P1 , 1037307