Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1983 года по МПК G08C9/04 

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что сумматоры по модулю и пороговые элементы содержат управляющие транзисторы, эмиттеры которых подклкМены к сигналйным входам, а базы - к управляющим входам, объединенным между собой и подключенным к выходу управляющего источника постоянного напряжения с температурной коррекцией.

3. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что задающий элемент управляющего источника постоянного напряжения с температурной коррекцией выполнен в виде магнитодиода и последовательно соединенных двух переходов база - эмиттер, подключенных к базе регулирующеготранзистора, а к выходу управляющего источника постоянного напряжения с температурной коррекцией подключена база дополнительного опорного транзистора, .в эмиттерную цепь которого последоватзльно включены опорный магнитодиод и резистор.

1. ПРЕОеРАЗОВАТЁЛЬ УГЛА ПО ВОРОТА ВАЛА Э КОД, содержащий подвиж ный кодирукяаий элемент, выполненный в виде постоянного магнита с двумя магнитопррводами, в зазоре между которыми расположёны семь чувствительных элементов, выполненных в виде магнитодиодов, подключенных катодами к шине нулевого потенциала, ано nepBo.ro магнитодиода через блок соглаеования соединен с первым сигнальным входом первого сумматора по моду лю анод второго магнитодиода через блок согласования соединен с первым . , , - . ./ входом второго сумм.атора по модулю, анод третьего магнитодиода tiepe3 блок согласования соединен с вторьвд входом первого сумматора по модулю, анод четвертого магнитодиода через блОк согласования подключен к первому входу третьего суглматора по модулю, анод пятого магнитодиода через блок согласования подклю ен К второму входу второго сумматора по модулю, анод шестого; магнитодиода через блок согласования соейййен с вторым вяодом третьегр: сумматой а по модулю, выходы первбгЬ: и третьего сумматорой по модулю подключены соответственно к первому и второму -входам инвертора-, расширителя импульсов, о т л и ч а юн щ и и с я , что, с повышения надежности и точности преобразователя, в него введены восьмой маг нитодиод, два пороговых элемента и управляющий источник постоянного напряжения с температурной коррекцией, аноды седьмого и восьмого магнитодиодов через блок согласования подключены к сигнальным входам пороговых элементов.

Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в код.

Известен магнитодиодный преобразователь перемещений, содержащий кодирующие элементы, выполненные в виде магнитодиодов с источником магнитного потока, считывающие элементы - магнитодиоды, установ 1енные в зазорах кодирующих элементов, последовательно с которыми включены стабилизаторы тока, обеспечивающие максимальный перепад напряжений на магнитодиодах при изменении индукции магнитного поля, а также источник питания tl3«

Еедостатком преобр.азователя является большой разброс напряжений вььсодных сигналов, зависящий от-ра:зброса параметров магнитодиодов и в первую очередь магниточувствительности.

Наиболее близким по своему техническому решению к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала 5 код, содержащий магнитный кодрвый элемент, в зазорах которого ус тановлены .магннтодиоды, соединенные с в{яхадами соответс вуняцих стабилизаторов тока, инверторы - расширители и сумматоры по модулю. Магнитедиоды в преобразователе об1 единёны в и подключены к соответствующим входам сумматоров по модулю 2.

Недостатком этого преЬбразов31ТелЯ является низкая надёжность и узкий диапазон изменения напряжения питанйя что в свою очередь накладываемограничения на дальность дистанцион ного КОНТ.РОЛЯ и измерения углов.

. ..-. Цель изобретения - повышение f}aдежности преобразователя в широком диапазоне измерения напряжения питания И температуры окружающей брёды.

Поставленная цель достигается тем aSP в преобразователь угла поворота

вала в код, содержащий подвижный кодирующий элемент, выполненный в виде постоянного магнита с двумя магнитопроводами, в зазоре между которыми расположены семь чувствительных элементов, выполненных в виде магнитодиодов, подключенных катодами к шине нулевого потенциала, анод первого магнитодиода через блок согласования с первым сигнальным входом первого сумматора по модулю, анод второго магнитодиода через блок согласования соединен с первым входом Iвторого сумматора по модулю, анод третьего магнитодиода через блок согласования соединен с вторым входом первого сумматора по модулю, анод четвертого магнитодиода через блок согласования.подключен к первому входу третьегосумматора по модулю, анод пятого магнитодиода через блок сргласования подключен к второму входу второго сумматора по модулю, анод шестого магнитодиоада через блок согласования соединен с вторым входом третьего сумматора по модулю, выходы первого и третьего сумматорой по модулю подключены соответственно к первому и второму входам инверторарасширителя импульсов, введены восьмой магнитодиод, два пороговых элемента и управляющий источник пЪстоянното напряжения с температурной коррекцией, аноды седьмого 1 восьмого магнитодиодов через блок согласования подключены к сигнальным входам пороговых элементов.

Сумматоры по модулю и пороговые элементы содержат управляющие транэисторы, эмиттеры которых подключены к сигнальным входам, а базы - к управляющим входам, объединенным между собой и подКлюченн 1 к выходу управляющего источника постоянного напряжения с температурной коррек,цией. Кроме того, задающий элемент управняющего источника постоянного на пряжения с температурной коррекцией выполнен в виде магнитодиода и посл довательно соединенных двух переходов база - эмиттер, подключенных к базе регулирующего транзистора, а к выходу управляющего источника посто янного напряжения с температурной коррекцией подключена база дополнительного опорного транзистора, в эми терную цепь которого последовательно включены опорный магнитодйод и резистор.: На фиг. 1 приведена/функциональна схема предлагаемого преобразователя на фиг. 2 - кодирующий элемент; на фиг, 3 - принципиальная схема преобразователя; на фиг. 4 завйсимостиу поясняющие работу преобразователя. Преобразователь содержит магнитодиоды 1-8 (фиг. 1), расположенные на плате 9, чувствительная часть которой устано:влена в зазоре с индукцией В кодир уквдего элемента, образованного магнитопроводами 10 и постеяHHbjM магнитом 11 (фиг. 2). Кодйрующий элемент вращается вокруг немагнитной оси 12. Блок 13 согласования (фиг. 1), выполненный на резисторах включен последовательно с магнитодиодами и служит для выравнивани напряжения на магнитодиодах при индукцни в рабочем зазоре,равной нулю Выходы блока 13 согласования соединены с соответствующими входами первого, второгб и третьего сумматоров 14 по модулю,.выходы которых подключены На вход инвертора-расширителя 15, а магнитодиоды;4 и 8 через блок 13 хзогласования соединены с бходами nepBof-o и второго пороговых элементов 16, при этом управляющие сумматоров 14 и пороговых элементов 16 подключены к выходу управлянмцегоисточника 17 постоянного напряжения с температурной коррекцией На выходах 2®, 2, 2 , 25, в зависимости от. угла поворота кодирующего элемента, появляются различные комбинации сигналов и О в двоичном рефлексном коде (Грзя). Каждый из сумматоров 14 (фиг. 3) состоит из транзисторов 18 и 19, резисторов 20 и 21, к выходам которых подключены резисторы 22 и коллекторы тра1нзисторов 23 и 24, эмиттерЫ их подключены к магнитодйодам 1-8 через резисторы блока 13 согласования, а базы - к управляклцему источнику 17 постоянного напряжения. Управляющий источник 17 постоянного напряжения состоит из ограничи теля напряжения, выполненного на транзисторе 25, которого-подклю чена к задающему элементу, состоящему из последовательно включенных магнитодиода 26 и двух переходов 27 база - эмиттер, ток которых стабилизируется полевым транзистором 28 и регулируется резистором 29. Постоянство перепада токов& - I (О)-1(1) (фиг. 4), а следовательно считываемых сигналов, обеспечивается автоматической коррекцией напряжения управлякяцего источник а 17 при изменениях напряжения на считывающих магнитодиодах 1-8 и переходах база - змиттер транзисторов 23, 24, 30 и 26, возникакхцих при изменении температуры окружающей среды, поскольку магнитодйод 26 и переходы 27 установлены в управляющем источнике 17 тех же типов, что и считывающие, т.е. имеют одинаковый температурный коэффициент напряжения. Кроме того, источник 17 содержит магнитодйод 31 и резистор 32. Коллекторы транзисторов 18 и 19 сравнения подключены к базам выходных транзисторов 33 и резисторам 34, другие выводы которых соеди-. нены с змиттерс1ми и шиной минус источника питания. Работа преобразователя заключается в следуквдем. . В исходном нулевом положении кодирунедего элемента, соответствующему входному угл,у bt - О , все магнитодиоды 1-8 выведены из рабочего зазора, т.е. находятся вне магнитного поля Bj-p. В этом случае через диоды 1-8 и резисторы 22 протекает мак симальный ток, определяемый транзисторами 23 и 24, т.е. потенциалом на их базах. Фактически длямагнйтодиодов 1-8 каждый из транзисторов 23 и 24 является з иттерным повторителем, при этом напряжение на змиттерах равно .0(О) max, максимальному для данного типа магнитодиодов при заданном значении тока. Вольт-амперную характеристику (ВАХ) магнитодиода, проходящую через 0(о)т1Пфйг. 4 (кривая о ), можно переместить при заданном токе CJ последо-нательным включением резистора б.лока 13 согласования (прямая В), тогда суммарная ВАХ (кривая С) будет проходить через точку U (О) иох для данного типа магнитодиодов. В этом случае через резисторы 22,протекает одинаковый ток; падения напряжений на них и при равенстве сопротивлений одинаковы; транзисторы 18 и 19 заперты Иг следовательно, выходные транзисторы 33 также закрыты, что соответствует сигналам О по всех разрядах преобразователя. При повороте кодирующего злементэ на один квант магнитодйод 1 окажется в рабочем зазЬре. В зтом случае ВАХ магнитодиода 1, находящегося в магнитном поле, под воздействием индукцин ,3T/k переместится в одно по.ложение (кривая d фиг. 4) или с учетом разброса по чувствите льности, в другое положение (кривая е), Ток магнитодиода резко упадет, поскольку напряжение нг1 эмиттере транзистора 23 (фиг. 3) постоянное и равно и (ОтО ЭТО В свою очередь резко у ченыиит падение «апряжения на резисторе 22. Следовательноу на входе первого сумматора 14 (фиг. 1) появится перепад напряжения, открывающий транзистор 19 (фиг. 3), ток коллектора которого откроет выходной транзистор 33, что в данном соответствует сигналу 1 в данно двоичном разряде. При повороте кодирующего элемента в положение/ при которой мйгнитодиодй 1 и 3 0УДУТ н аходиться в магнитном поле с ийдУкцией , ток обоих, диодов изме-нйтся до 1 (1), следовательно, перепада напряжений на резисторах 22 не будет транзисторы 18, 19 и 33 будут замкну ты и на звыходё преобразователя буде сигнал О .При считывании сигналов 1 магнитодйодами 4 и 8 напря женйе на соответствующих им резистоpax 22 сравнивается с йапряжением резистора 32, ток 1(0) которого протекает через магнитодиод 31 и транзистор 30 Так, например при считыyjfH Ji J J J J. tl.J.4 f4. --i-JT- r . ваний 1 в разряде 2 ток магнитодиода 4 падает до 1(1), -при этом ток базы соответствующего трайзистоfH

а 33 протекает по цепи: шина +1;;,,, езистор 22 магнитодиода 4, резистор, 20, открытый транзистор 19, переход база - эмйттер выходного ключа 33, шина -EJ, . За один полный оборот кодйрующего элемента с выходов преобрйзователя будет снят четырехразрядный двоичный рефлексный код. Разброс по напряжению при индукции В одного типа магнитодиодов резко уменьшается в области мальп1 токов и не превышает уровня 1(1)60,5mA (Фиг.4) в диапазоне изменения температуры окружающей среды бО G, при этом перепад токов д1 обеспечивает разность Нсшряжений на входах сумматора 14, соответствующую сигналу 1 в пределах 2-2,5 В, что исключает возможность появления ложных сигналов и и превышение д и(1)АОП При этом в указанном диапазоне колебания температуры окружавадёй среды происходит автоматическое изменение напряжения управляющего источники , что обеспечивает стабильность вхоДных сигналов сумматоров. . , . . , ,: Экономический Эффект от использования предложенного устройства обусловлен его техническими преимуществами.

ILmAJ t г V $ 6 7 8 9 W

Фиг. В0.3 TJI п чг 43 v 75