SU1397706A1 - Автогенераторный дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещений - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и автоматике и может использоватьс  в машиностроении и приборостроении. Цель изобретени  - повышение температурной стабильности вьгходных параметров автогенерат-орно- го преобразовател  перемещений, котора  достигаетс  благодар  стабилизации эмиттерных токов транзисторов преобразовател . Преобразователь, имеющий четыре последовательные цепи 4-7, состо щие кажда  из резистора , транзистора и стабилитрона, снабжен четырьм  усилител ми 22-25, которые более чем на пор док уменьшают вли ние температуры окружающей среды на вьпсодной параметр,  вл ющийс  функцией перемещени  подвижной части магнитопровода 26. 1 ил. i СЛ

Description

CAD

со

vj

о о:

Изобретение относитс  к измерителной технике и автоматике и может быт использовано в приборостроительной промышленности,

Целью изобретени   вл етс  повышение температурной стабильности выходных параметров автогенераторного преобразовател  перемещений, помехоустойчивости и улучшение условий воз бухщени  благодар  стабилизагдии эмиттерных токов транзисторов путем введени  в схему четырех операционны усилителей.

На чертеже изображена принципиаль нал схема преобразовател .

Схема содержит дифференциальный трансформатор 1, детектор 2 с фильтром , подключенный к выводам измерительной обмотки дифференциального трансформатора 1, блок 3 питани , выполненный из двух последовательно соединенных источников посто нного напр жени , четыре последовательные цепи 4-7, соединенные попарно парал- лельно. Перва  последовательна  цепь

4 состоит из резистора 8, эмиттер- коллекторного перехода транзистора 9 пр мой проводимости и стабилитрона 10, зашунтированного резистором 11, втора  последовательна  цепь 5 - из стабилитрона 12, коллектор-эмиттер- ного перехода транзистора 13 обратно проводимости и резистора 14. Резисто 8 первой и анод стабилитрона 12 вто- рой последовательных цепей соединены и подключены к средней клемме бло.ка 3 питани  Катод стабилитрона 10 первой и резистор 14 второй последова- , тельных цепей подключены к отрица- тельной клемме блока 3 питани . Треть  последовательна  цепь 6 состоит из стабилитрона 15, коллектор- эмиттерного перехода транзистора 16 пр мой проводимости и резистора 17, четверта  последовательна  цепь 7 - из резистора 18, эмиттер-коллекторного перехода транзистора 19 обрат- ной проводимости и стабилитрона 20, зашунтированного резистором 21. Катод стабилитрона 15 и резистор 18 соединены и подключены к средней клемме блока 3 питани .

Анод стабилитрона 20 и- резистор 1 также соединены и подключены к плюсовой клемме источника 3 питани . Соединены и .коллекторы транзисторов 13 и 16, Обмотка возбуждени  дифференциального трансформатора 1 включе

- ,

о

5

0 5

0 5 0 j

0

5

на между средней клеммой блока 3 питани  и .коллекторами транзисторов 13 И 16, Операционнь е усилители 22-25 соединены своими выходами с базами транзисторов 9,13, 16 и 19 соответственно . Инвертируюпще входы операционных усилителей 22-25 соединены с эми гтерами транзисторов 9, 13, 16 и 19 соответственно. Неинвертирующие входы операционных ус1тителей 22 и 25 соединены и подключены к коллекторам транзисторов 13 и 16. Неинвертирующие входы опера1щонных усилителей 23 и 24 подключены к коллекторам транзисторов 9 и 19 соотве атвенно. Положительные выводы пит и  операционных усилителей 22 и 23 соединены с отрицательными вывод/: ш питани  операционных усилителей 24 и 25 и подключены к средней клемме блока 3 питани . Отрицательные выводы питани  операционных усилителей 22 и 23 подключены к минусовой клемме блока 3 питани . Положительные выводы питани  операционных усилителей 24 и 25 соединены с положительной клеммой блока 3 питани . Диф(|fepeнциaльный трансформатор 1 имеет подвижную часть магнитопровода 26.

Преобразователь работает следующим образом.

При подключении питани  в силу несимметрии пусть начальный ток коллектора транзистора 13 больше коллекторного тока транзистора 16, тогда ЭДС самоиндукции обмотки возбуждени  дифференциального трансформатора, приложенна  к входу операционного усилител  22, увеличивает ток коллектора транзистора 9, этот ток, проход  через резистор 11, попадает на вход операционного усилител  23 и еще больше увеличивает ток коллектора транзистора 13 (кольцо замкнулось, положительна  обратна  св зь). Процесс лавинообразного нарастани  тока коллекторов транзисторов 9 и 13 заканчиваетс  в момент пробо  стабилитронов 10 и 12. В этот момент положительна  обратна  св зь переходит в отрицательную и стабилизирует напр жение на стабилитронах 10 и 12 и токи через них. Причем осуществл етс  принцип кольцевой стабилизации, а именно: чем стабильнее напр жение на стабил,итроне 12. тем стабильнее ток через стабилитрон 10, тем стабильнее напр жение на нем и стабиль

3

нее ток через стабилитрон 12, а чем стабильнее ток через него, тем стабильнее напр жение на нем (кольцо замкнулось).

Следовательно, в момент подключ е- ни  источника питани  к устройству ток через стабилитрон 12 устанавливаетс  скачком до стабильной величины , определ емой параметрами стабилитрона 10 и резистора 14, Далее это ток начинает убывать, а через обмотк возбуждени  дифференциального трансформатора 1 нарастать. В момент времени , когда ток через обмотку диффе- ренгщального трансформатора 1 становитс  равным току коллектора транзистора 13, стабилитрон 12 закрываетс , что приводит к инверсии ЭДС самоиндукции обмотки возбуждени  дифференциального трансформатора 1, а это в свою очередь, закрьгаает транзисторы 9 и 13 и открывает транзисторы 16 и 19, и процесс перераспределени  тока коллектора транзистора 16 между стабилитроном 15 и обмоткой возбуждени  дифференциального трансформатора 1 повтор етс . Таким образом, к обмотке дифференциального трансформатора приложено напр жение пр моугольной формы стабильной амплитуды и частоты. Причем стабильность амплитуды и частоты сохран етс  в широком интервале температур окружающей среды, так как операционные усилители поддерживают токи транзисторов в соответствии с величиной напр жений стабилитронов. Нар ду с температурно стабильностью достигаетс  и помехоустойчивость , и улучшаютс  услови  I благодар  оригинальному включению

усилителей.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Автогенераторный дифференциально- трансформаторный преобразователь перемещений , содержащий дифференциальный трансформатор с подвижной частью магнитопровода, детектор с фильтром, подключенный к выводам измерительной обмотки дифференциального трансформатора , блок питани , вьтолненный из двух последовательно соединенных источников посто нного напр жени , четыре последовательные цепи, соединенные , попарно параллельно, перва  последовательна  цепь состоит из резистора , эмиттер-коллекторного пёре0

   5

   5

   0

   5

   0

   5

   0

   5

   хода транзистора пр мои проводимости и стабилитрона, шунтированного резистором , втора  последовательна  цепь - из стабилитрона, коллектор- эмиттерного перехода транзистора обратной провод11мости и резистора, резистор nepBofi и анод стабилитрона второй последовательных цепей соединены и подключены к средней клемме блока питани , катод стабилитрона первой и резистор второй последовательных цепей подключены к минусовой клемме блока питани , треть  последовательна  цепь состоит из стабилитрона , коллектор-эмиттерного перехода транзистора пр мой проводимости и резистора, четверта  последовательна  цепь - из резистора, эмиттер-коллекторного перехода транзистора обратной проводимости и стабилитрона , шунтированного резистором, анод стабилитрона четвертой и резистор третьей последовательных цепей соединены и подключены к плюсовой клемме блока питани , резистор четвертой и катод третьей последовательных цепей соединены и подключены к средней клемме блока питани , коллекторы транзисторов второй и третьей последоват: льных цепей соединены между собой, обмотка возбуждени  дифференциального трансформатора включена между средней клеммой блока питани  и коллекторами транзисторов второй и третьей последовательных цепей, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  температурной стабильности выходных параметров, помехоустойчивости и улучшени  условий возбуждени , в него введены четыре операционных усилител , выход каждого из которых соединен с собственным инвертир тош м входоь: через база-эмиттерный переход транзистора соответствующей последовательной цепи , неинвертируюш 5е входы операционных усилителей первой и четвертой последовательных цепей соединены и подключены к коллекторам транзисторов второй и третьей последовательных цепей, неинвертирующие входы операционных усилителей второй и третьей последовательных цепей подключены соответственно к коллекторам транзисторов первой и четвертой последовательных цепей, положительные выводы питани  . операци.опных усилителей третьей и четвертой последо51397706

   вательных цепей подключены к плюсо-тельных цепей подключены к минусовой вой клемме блока питани , отрица-клемме -блока питани , остальные вы- тельные выводы питани  операционныхводы питани  операционных усилителей под- усилителей первой и второй последова-ключены к средней клемме блока питани  .