SU983460A1 - Преобразователь линейных перемещений в частотноимпульсный сигнал - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к контрольноизмерительной технике, в частности, к разделу измерени  неэлектрических величин электрическими методами и может быть использовано в. различных устройствах дл  измерени  перемещений.

Известен трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий магнитопровод из трех коаксиальных цилиндров с перемь2чкой между средним и внешним, две крышкидл  симметрировани  магнитной цепи, обмотку возбуждени , неподвижную измерительную обмотку и подвижную обмотку , замкнутую накоротко, выполн ющую роль магнитного экрана, св зываемого с подвижным объектом 1.

Недостатком устройства  вл етс  невысока  точность, а также сложность согласовани  с импульсными информационно-Измерительными системами.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  функциональный преобразователь перемещени  в частотно-импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двум   вно выраженными полюсгиди, ПОДВИЖНЫЙ сердечник , установленный- под полюсами маснитопровода , две обмотки и,трансформаторный генератор пр моугольных импульсов , при этом одна из обмоток подключена к обмотке генератора пр моугольных импульсов, а втора  обмотка своими концами соединены с базами, а средний точкой - с эмиттерами транзисторов.генератора 2.

Негдостатком устройства  вл етс  наличие значительной погрешности преобразовани  при воздействии дестабилиаирук цих факторов, например, температуры .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности .преобразований при воздействиидестабилизирующих факторов .

Цель достигаетс  тем, что в преобразователь линейных перемещений в частотно-импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двум   вно выраженными полюсами, под вижный сердечник, установленный под полюсами магнитопровода, обмотку возбуждени  и генератор пр моугольных импульсов, дополнительно ввод тс  две пары тороидальных сердечников с входными и выходными обмотками, второй генераторпр моугольных импульсов , два преобразовател  интервал .времени - напр жение, блок суммировани  напр жений, источник опорного

напр жени , интегратор и обмотка коррекции , при этом тороидальные сердечники попарно укреплены на торцах преобразовател  между цилиндрическим магнитопроаодом и  вно выраженными полюсами, входные обмотки тороидальных сердечников  вл ютс  обмотками генераторов пр моугольных импульсов , выходные обмотки каждой пары тороидальных сердечников соединены соответственно с входами первого и второго преобразовател  интервал времени - напр жение, выходы которых подключены к входам блока суммировани  напр жений, выход последнего св зан с одним из входов интегратора, другой вход которого соединен с выходом источника опорного напр жени , причем к выходу интегратора подключена обмотка коррекции, а обмотка возбуждени  подключена к источнику питани  генераторов пр моугольных импульсов .

На фиг. I представлен преобразователь , общий вид; на фиг. 2 - схемы генераторов пр моугольных импульсов, включающих обмотки тороидальных сердечников .

Магнитопровод представл ет собой цилиндр 1, внутренние полюсы 2 и 3 которого с концов соединены с цилиндром 1 тороидальными сердечниками 4,5 и 6,7, соответственно, выполненными из материалов с ППГ. Под полюсами 2 и 3 размещен подвижный сердечник 8.

Полусекдии 9 и 10 образьпот обмотку возбуждени , all и 12 - обмотку коррекции. Обмотки 10-16 (фиг. 2) сердечников 4 и 5 и обмотки 18-21 сердечников б и 7 подключены к генераторам И   22 пр моугольных импульсов .

Выходные обмотки 23 сердечников 4 и 5 и 24 сердечников б и 7 (фиг.2) сбединены соответственно с входами первого 25 и второго 26 преобразовате лей интервал времени - напр жение (фиг.1).Выходы преобразователей 25 и 26 подключены к входам блока 27 суммировани  напр жений.Выходы блока 27,и источника 28 опорного напр жени  св заны с входами интегратора 29.К выходу кнтегра тора подкл рчены полусекции 11 и 12обйоткикоррекции.

Устройство работает следующим образом .

Врем  перемагничивани  тороидальных сердечников определ етс  выражением

Jflll$2 ИГ

т Un где (L - поток насыщени  тороидальных

сердечников;

Ф - поток подмагничивани  тороидальных сердечников; и„- напр жение питани  генератора пр моугольных импульсов;

число витков обмотки, включенной в цепь коллекторов транзисторов генератора. Под действием тока I , протекающего по полусекци м 9 и Ю обмотки возбуждени , создаетс  м.д.с., а соответственно и поток, который подмагничивает тороидальные сердечники.

При среднем положении сердечни ,|ка 5 потоки подмагнкчивани  ф|Jд и Ф (фиг. 1) равны.

При смещении сердечника 8, например , влево поток увеличиваетс , а поток Ф,у, уменьшаетс , при этом длительность импульсов одногоиз генера:торов увеличиваетс , а другого уменьшаетс .

Следовательно, длительность импульсов выходного сигнала любого из генераторов 17 или 22 имеет вид t Л 1Ф5-±-КХ

(.1)

и, . пропорциональна перемещению. Однако при изменении, например, температуры окружающей среды в значительных пределах, измен етс  длительност шлпульсов выходного сигнала как от перемещени , так и от температуры. Дл  стабилизации функции преобразовани  сигналь с выходных обмоток 23 и 24 поступают на входы преобразователей 25 и 26 интерва л времени - напр жение . Преобразованное напр жение, суммиру сь в блоке 27, несет информацию о вли нии температуры на функцию преобразовани . Это напр жение сравниваетс  с сигналом источника 28 опорного напр жени . Разность указанных напр жений преобразуетс  интегратором 29 и измен ет ток подмагничивани  в полусекци х 11 и 12 обмотки коррекции.

Таким образом, несмотр  на изменение параметров устройства при воздействии дестабилизирующих факторов, устройство обладает стабильным коэффициентом преобразовани .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь линейных перемещений в частотно-импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двум   вно выраженными полюсами , подвижный сердечник, установленный под. полюсами магнитопровода , обмотку возбуждени  и генератор пр моугольных импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани  при воздействии дестабилизирующих факторов , в него дополнительно введены две пары тороидальных сердечников с входными обмотко1ми, второй генератор пр моугольных импульсов, два преобразоватед  интервал времени - напр жение, блок суммировани  напр жени , источник опорного напр жени , интегратор и обмотка коррекции/, при этом тороидальные сердечники попарно укреплены на торцах преобразовател  между цилиндрическим магнитопроводом и  вно аыргикенными полюсами, входные обмотки тороидальных сердечников  вл ютс  обмотками генераторов пр моугольных импульсов, выходные обмотки каждой пары тороидальных сердечников соединены с входами первого и второго преобразователей интервал времени - напр жение/ выходы которых под ключены к входам блока суммировани  напр жений, выхрд последнего св зан с одним входом интегратора, другой вход которого соединен с выходом ис« точника опорного напр жени  причем к выходу интегратора подключена обмотка коррекции, а обьютка возбуждени  подключена к источнику питани  генераторов пр моугольных шшульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР 220773, кл. G 08 С 9/04, 1968,
2. 2.Авторское свидетельство СССР 392512, кл. G Об G 7/26, 1971.