SU1619400A1 - Magnetostriction displacement converter - Google Patents
Magnetostriction displacement converter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1619400A1 SU1619400A1 SU894669032A SU4669032A SU1619400A1 SU 1619400 A1 SU1619400 A1 SU 1619400A1 SU 894669032 A SU894669032 A SU 894669032A SU 4669032 A SU4669032 A SU 4669032A SU 1619400 A1 SU1619400 A1 SU 1619400A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- converter
- comparator
- waveguide
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл преобразовани информации о линейных и угловых перемещени х в аналоговую и цифровую формы . Целью изобретени вл етс повыше ние точности, упрощение преобраз вател и расширение области его применени . Дл этого Е магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий волновод 1 из магнитострикцион- ного материала, отражающие поверхности 2, электроакустический преобразователь 3, сЬормирователь 4 импульсов, усилитель 5 записи, усилитель 6 считывани и компаратор 8, введены одно- вибраторы 7 и 9 и преобразователь временных интервалов. Поставленна цель достигаетс за счет того, что примен етс одич электроакустический преобразователь 3, а также за счет снижени погрешности, вызванной воздействием многократно отраженных акустических импульсов в волноводе 1 и формировани на выходе информации как в цифровом, так и в аналоговом виде. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. (Л & & 4The invention relates to automation and computing and can be used to convert information about linear and angular movements into analog and digital forms. The aim of the invention is to increase the accuracy, simplify the transducer and expand its field of application. To do this, the E magnetostrictive displacement transducer, containing a waveguide 1 made of magnetostrictive material, reflective surfaces 2, an electroacoustic transducer 3, a fattening device 4 pulses, a recording amplifier 5, a reading amplifier 6 and a comparator 8, introduced a single vibrator 7 and 9 and a time interval converter . This goal is achieved due to the fact that a wild electroacoustic transducer 3 is used, as well as by reducing the error caused by the effect of multiply reflected acoustic pulses in waveguide 1 and forming information at the output both in digital and analog form. 2 hp f-ly, 2 ill. (L & amp & amp & 4
Description
Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл преобразовани информации о линейных и угловых перемещени х в аналоговую и цифровую форму.The invention relates to automation and computing and can be used to convert information about linear and angular movements into analog and digital forms.
Цель изобретени - повышение точности , упрощение преобразовател и расширение области, его применени .The purpose of the invention is to improve accuracy, simplify the converter and expand the scope of its application.
На фиг.1 приведена структурна схема магнитострикционного преобразовател перемещений; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напр жений, по сн ющие работу преобразовател .Figure 1 shows the structural scheme of the magnetostrictive displacement transducer; in fig. 2 - time diagrams of currents and voltages, which describe the operation of the converter.
Магнитострикционный преобразователь перемещений содержит волновод 1 из магнитострикционного материала, отражающие поверхности 2, электроакустический преобразователь 3, формирователь 4 импульсов, усилитель 5 записи, усилитель 6 считывани , одно вибратор 7 компараторов, одновибра- тор 9, преобразователь 10 временных интервалов, который выполнен в виде формировател И импульсов, интегратора 12, компаратора 13, и фильтр 14 нижних частот.The magnetostrictive displacement transducer contains a waveguide 1 made of a magnetostrictive material, reflective surfaces 2, an electroacoustic transducer 3, a shaper 4 pulses, a recording amplifier 5, a read amplifier 6, one comparators vibrator 7, a single vibrator 9, a 10 time converter, which is made in the form of a shaper And pulses, integrator 12, comparator 13, and lowpass filter 14.
Магнитострикционный преобразователь перемещений работает следующим образом.Magnetostrictive displacement transducer works as follows.
При включении устройства акустические импульсы в волноводе 1 отсутствуют , вследствие чего импульсы считывани также отсутствуют и на нулевой установочный R-вход одновибра- тора 9 импульсы с выхода компаратора 8 не поступают. В этом случае одно вибратор 9 вырабатывает импульсыWhen the device is turned on, there are no acoustic pulses in waveguide 1, as a result of which read pulses are also absent and no zero M R input of one-oscillator 9 pulses from the output of comparator 8 are received. In this case, one vibrator 9 produces pulses
U0 (фиг,2), имеющие наибольшую длительность C06cr, указанную на диаграмме Uq пунктирной линией. Значение длительности Т9 С05(ГГЬ определ етс исключительно параметрами RC-цепи одновибратора 9 и выбираетс большим, чем максимальное значение времени распространени акустического импульса по волноводу 1. Из этих импульсов формирователь 11 входного интегрирующего сигнала Формирует входной ток дл интегратора 12, на выходе которого напр жение U°a (фиг.2) линейно нарастает за врем ТдСОБОТВсуществовани импульса Ug и линейно спадает до нулевого уровн за врем к Tg ,где коэффициент К показывает отношение величины тока зар да l|4 к току разр - да , и задаетс параметрами преобразовател 10 временных интерваловU0 (FIG. 2), having the longest duration C06cr indicated on the Uq diagram with a dashed line. The duration T9 C05 (HGb is determined solely by the parameters of the RC circuit of the one-oscillator 9 and is chosen to be longer than the maximum value of the propagation time of the acoustic pulse through the waveguide 1. Of these pulses, the driver 11 of the input integrating signal generates an input current for the integrator 12, the output of which is U ° a (Fig. 2) linearly increases over the time TcSBOTB of the pulse Ug existence and decreases linearly to zero level over time to Tg, where the coefficient K shows the ratio of the charge current l | 4 to the discharge current yes, and is set by the parameters of the converter 10 time intervals
00
5five
00
5five
00
5five
00
5 Q 5 5 Q 5
(фиг.1). Компаратор 13 фиксирует моменты достижени напр жением U (фиг.2) нулевого уровн , а импульсы U,с выхода компаратора 13 производ т повторный запуск одновибратора 9 (фиг,1) и через формирователь 4 и усилитель 5 записи повторное возбуждение акустического импульса в волноводе 1. Наличие на выходах устройства значений и 2тждхи Т(Эта1((совств)(фиг.2) свидетельствует об отсутствии считанного акустического импульса U6, что происходит в случае неисправности либо при расположении электроакустического преобразовател 3 (фиг.1) в нерабочей зоне волновода 1, т.е. за пределами допустимой зоны преобразовани входных угловых перемещений В нормальном режиме в допустимой зоне входных пере- мещений уСфд магнитострикционный преобразователь перемещений работает следующим образом. Под воздействием импульса Uq. (Фиг.2) возбуждаетс электрический импульс записи Uj, преобразуемый посредством электроакустического преобразовател 3 Гфиг.1) в акустический импульс, распростран ющийс в волноводе 1 с посто нной скоростью от точки возбуждени в противоположных направлени х к торцовым поверхност м 2 волновода 1, от которых происходит отражение. Отраженные акустические импульсы возвращаютс обратно в точку возбуждени через врем (figure 1). The comparator 13 captures the moments when the voltage U (Fig. 2) reaches zero, and the pulses U, from the output of the comparator 13, restart the one-oscillator 9 (Fig, 1) and re-excite the acoustic pulse in waveguide 1 through the driver 4 and the recording amplifier 5. The presence at the outputs of the device of the values and 2tzhdi T (Eta1 ((sovstv)) (Fig.2) indicates the absence of a readable acoustic pulse U6, which occurs in the event of a malfunction or at the location of the electroacoustic transducer 3 (Fig.1) in the inactive zone of the waveguide 1, t i.e. outside the permissible conversion zone of the input angular displacements In normal mode, the permissible zone of the input displacements of the UFDD magnetostrictive displacement transducer works as follows: Under the influence of a pulse Uq. (Figure 2) an electrical recording pulse Uj is excited, converted by means of an electro-acoustic transducer 3 Fig. 1) into an acoustic pulse propagating in waveguide 1 at a constant speed from an excitation point in opposite directions to the end surfaces of 2 waves 1 water from which the reflection occurs. The reflected acoustic pulses return back to the excitation point after a time
v§-24 «t-{fv§-24 "t- {f
С - скорость распространени акустического импульса по волноводу 1; R - радиус волновода 1; tp - входное угловое перемещение (отсчитываемое между торцом волновода 1 и электроакустическим преобразователем 3). В этой же точке посредством обратного электроакустического преобразовани тем же преобразователем 3 производитс считывание задержанного электрического импульса U6 (Фиг.2), причем момент фиксации импульса Ug производитс по значению Unfl0 компаратором 8C is the speed of propagation of the acoustic pulse through waveguide 1; R is the waveguide radius 1; tp - input angular displacement (measured between the end of the waveguide 1 and the electro-acoustic transducer 3). At the same point, by means of the inverse electro-acoustic conversion, the same transducer 3 reads the delayed electric pulse U6 (Fig. 2), and the moment of fixation of the pulse Ug is produced according to the value Unfl0 by the comparator 8
2(), где2 () where
(фиг.l).(fig.l)
В напр женииIn tension
U,U,
jg на выходе усилител 6 считывани нар ду, со считываемым , задержанным в волноводе 1jg at the output of the readout amplifier 6, along with the readable delayed in waveguide 1
м m
иand
«"
волноводе 1 на вреa V -зЛоЛ чЛ kwaveguide 1 at the time of the V-zolol hL k
М J t i Jt 2 M J t i Jt 2
импульсом в начале каждого цикла также присутствует и импульс-помеха большой амплитуды, представл ющий собой импульс записи и затухающий .процессa pulse at the beginning of each cycle is also present and a large amplitude disturbance impulse, which is a recording pulse and a decaying process.
516516
от воздействи последнего в обмотке электроакустического преобразовател 3 длительностью 2,5-4 мкс. Во избежание срабатывани компаратора 8 от помехи на врем ее действи производитс запирание компаратора 8 путем подачи на его стробируюший вход сигнала запрета с инверсного выхода одновибратора 7, который запускаетс импульсами И с выхода преобразовател 10; при этом длительность вырабатываемых одновибратором 7 импульсов U устанавливаетс несколько большей, чем длительность помехи от импульса записи (т.е. 4,5-5 мкс).from the effect of the latter in the winding of an electroacoustic converter 3 with a duration of 2.5-4 μs. In order to avoid the comparator 8 triggering from interference for the duration of its operation, the comparator 8 is locked by sending a prohibition signal to its gate input from the inverse output of the one-vibrator 7, which is triggered by pulses AND from the output of the converter 10; at the same time, the duration of the U pulses produced by the single vibrator 7 is set slightly longer than the duration of the interference from the write pulse (i.e. 4.5-5 μs).
Первый из серии зафиксированных считанных импульсов UQ (Лиг.2), задержанный на врем ч,, - 2 СР, постуоThe first of the series of recorded read pulses UQ (Lig.2), delayed by the time h, - 2 CP, postuo
пает на установочный вход одновибратора 9 (фиг,1) и производит срыв его собственных импульсов, показанных пунктиром на диаграмме UQ (фиг.2). Моменты срыва, показанного стрелками Ч между диаграммами Ug и Un, определ ют длительность Та импульсов U, линейно завис щую от входного углового перемещени (0, Эту же длительность имеют импульсы 1„ зар дного тока, вл ющиес входным сигналом дл интегратора 12 (фиг.1), и в это врем Ј (Ц()3 на выходе интегратора 12 происходит линейное нарастание напр жени (фиг.2), После окончани импульса U а происходит разр д в К раз меньшим током UK и линейно спадающее напр жение U на выхо де интегратора 12 (фиг.1) достигает нулевого уровн , фиксируемого компаратором 13, через врем (К+1) Т9() после момента запуска. С выхода компаратора 13 импульсы (фиг.2) поступают на пов- ,торное возбуждение акустического импульса в волноводе 1 (фиг.1) через формирователь 4 и усилитель 5 записи, а также на повторный запуск одновибра торов 7 и 9 (по сн емый стрелками между диаграммами U и UQ на фиг. 2). Различна величина длительности Т( в левой и правой част х диаграмм (фиг.2) иллюстрирует работу магнито- стрикционного преобразовател перемещений на примере двух различных значений входного перемещени Cfx Период повторени импульсов U поступающих на выход преобразовател , вл етс информационным параметром, линейно зависит от входного перемещени It goes to the installation input of the one-shot 9 (Fig, 1) and produces a breakdown of its own pulses, shown by a dotted line on the UQ diagram (Figure 2). The moments of failure, shown by the arrows Ч between the Ug and Un diagrams, determine the duration Ta of pulses U, which depends linearly on the input angular displacement (0, the same duration is given by 1 ″ charging current pulses, which are the input signal for integrator 12 (FIG. 1), and at this time Ј (C () 3 at the output of the integrator 12, a linear increase in voltage occurs (Fig. 2). After the termination of the pulse U and a discharge occurs in K times lower than the current UK and the linearly decreasing voltage U at the output de integrator 12 (FIG. 1) reaches zero level fixed by the comparato rum 13, through time (K + 1) T9 () after the start moment.From the output of the comparator 13, pulses (figure 2) are sent to a recurrent excitation of an acoustic pulse in waveguide 1 (figure 1) through shaper 4 and amplifier 5 records and also for restarting of monovibrators 7 and 9 (explained by the arrows between the U and UQ diagrams in Fig. 2). The length T is different (in the left and right parts of the diagrams (Fig. 2) it illustrates the operation of the magnetostriction displacement transducer using the example of two different values of input displacement Cfx sov U outputted from the transducer is an information parameter which is linearly dependent on the input movement
0606
и легко представл етс в цифровом виде , а посто нна составл юща напр жени Uvi,снимаемого с выхода интегратора 12 /Аиг.1), выдел ема посредством Аильтра 14 нижних частот на выходе по напр жению, также линейно зависит от входного перемещени Ср и удобна дл аналогового представлени результата преобразовани .and is easily represented in digital form, and the constant component of the voltage Uvi, taken from the output of the integrator 12 (AIG.1), allocated by the Ailtra 14 low frequencies at the output by voltage, also linearly depends on the input displacement Cf and is convenient for analog representation of the conversion result.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894669032A SU1619400A1 (en) | 1989-02-24 | 1989-02-24 | Magnetostriction displacement converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894669032A SU1619400A1 (en) | 1989-02-24 | 1989-02-24 | Magnetostriction displacement converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1619400A1 true SU1619400A1 (en) | 1991-01-07 |
Family
ID=21437234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894669032A SU1619400A1 (en) | 1989-02-24 | 1989-02-24 | Magnetostriction displacement converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1619400A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452918C2 (en) * | 2010-07-06 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" | Magnetostrictive displacement sensor |
-
1989
- 1989-02-24 SU SU894669032A patent/SU1619400A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 418873, кл. Н 03 М 1/60, 1972. Измерительна техника. 1986, № 8, с. 16-17, рис.2, * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452918C2 (en) * | 2010-07-06 | 2012-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная технологическая академия" | Magnetostrictive displacement sensor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5070485A (en) | Low power magnetostrictive sensor | |
SU1619400A1 (en) | Magnetostriction displacement converter | |
SU1379644A1 (en) | Sound level meter | |
SU1307588A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
JPS61288185A (en) | Ultrasonic sensor | |
SU1764162A1 (en) | Transposition-to-time interval converter | |
SU1200420A1 (en) | Analog-to-digital converter | |
SU1065678A1 (en) | Magnetic striction converter of displacements | |
SU1281882A1 (en) | Device for measuring thickess of coatings | |
SU1444948A1 (en) | Method and apparatus for displacement digitizing | |
SU1269129A1 (en) | Generator of pulses with random duration | |
SU601819A1 (en) | Time-to-pulse converter | |
SU1529223A1 (en) | Device for registering faults | |
SU1427286A1 (en) | Device for measuring time of propagation of ultrasound in materials | |
SU1552205A2 (en) | Device for reading graphical information | |
SU1427391A1 (en) | Device for determining the sign of derivative | |
SU1176179A1 (en) | Digital periodmeter for vibrating wire transducer | |
SU1530993A1 (en) | Device for measuring rotation speed | |
SU626409A1 (en) | Method of measuring electromechanical coupling factor of ultrasonic piezoelectric transducers | |
SU1543514A1 (en) | Device for pulsed control of thyristor converter | |
SU1216675A1 (en) | Device for measuring temperature | |
SU1589053A1 (en) | Ultrasonic non-stnadard thickness gauge | |
SU1509946A1 (en) | Device for nonlinear correction of discrete signals | |
SU1476403A2 (en) | Phase-difference-to-voltage converter | |
SU1527572A1 (en) | Ultrasonic flaw detector |