Устройство для преобразования величины механических напряжений в ферромагнитных материалах в частоту следования прямоугольных электрических импульсов Советский патент 1984 года по МПК G01L1/12 

Изобретение относится к силовесоиэмерительной технике и может быт использовано в качестве первичных преобразователей в информационноизмерительных системах при автомати зации производственных процессов в металлургии, на транспорте и в горнодобывающей промышленности. Одним из эффективных методов повышения точности информационно-измерительных систем в случае дистанционной передачи информации явля-ется преобразование измеряемой аналоговой величины в частоту колебани выходного сигнала. Известна схема магнитоупругого преобразователя усилия в частоту, содержащая магнитопровод с отверстиями, в которых расположены измерительная обмотка и обмотка возбуждения, выполненная в виде отдельных секций, присоединенных к электронной схеме ij . Однако схема не обеспечивает требуемой точности преобразования усилия в частоту и широкий диапазон измерения усилий. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому яйляется устройство для преобразования велич ны механических напряжений в ферромагнитных материалах в частоту слег дования прямоугольных-электрических импульсов, содержащее датчик магнит ной анизотропии, включающий магнитопровод и две катуижи индуктивности, транзисторный генератор прямоугольных импульсов, состоящий из двух основных биполярных транзисторов, к базам которых подключены пер вые выводы базовых резисторов а к коллекторам - разноименные выводы катушек индуктивности, другие выводы которых объединены и подключены к одному из выводов источника питания, другой вывод которого соединен с эмиттерами основных биполярныхтранзисторов 2 . Однако известное устройство н,е отличается высокой точностью преобразования и надежностью работы, Цель изобретения - повышение надежности работы. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразо вания величины механических напряжений в ферромагнитных материалах в частоту следования прямоугольных электрических импульсов, содержащее магн|итоанизотропные датчик с двумя к ат5т1ками индуктивности, транзистор ный генератор прямоугольных импульсов, состоящий из двух основных биполярных транзисторов, к базам ко торых подключены резисторы, а к кол лекторам - катушки индуктивности, другие выводы которых подключены к одному из выводов источника питания,.другой вывод которого соединен с эмиттерами основных биполярных транзисторов, ВБедены два дополнительных биполярных и два полевых транзистора, причем коллекторы дополнительных биполярных транзисторов соединены с вторыми выводами резисторов, их базы - с коллекторами противоположных основных биполярных транзисторов, а эмиттеры - со стоками полевых транзисторов, истоки которых объединены и подключены через дополнительный резистор к точке соединения разноименных; выводов катушек индуктивности с выводами источника питания, а затвор каждого из полевых транзисторов.соединен со стоком противоположного полевого транзистора. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Устройство содержит основные биполярные транзисторы 1 и 2, базовые резисторы 3 и 4, дополнительные биполярные транзисторы 5 и б, полевые транзисторы 7 и 8, катушки 9 и 10 индуктивности, магнитопровод 11 и регулировочный резистор 12. Устройство работает следутощим образом. Датчик магнитной анизотропии устанавливают на контролируемом изделии, В качестве магнитопровода датчика используются сердечник с прямоухольной петлей гистерезиса. В магнитопроводе имеются отверстия, в которых взаимно перпендикулярно расположены две идентичные катушки индуктивности. Предлагаемое устройство питается от стабильного источника напряжениями. Из-за различия в характеристиках транзисторбв 1 и 2 коллекторный ток у одного из них (например транзистора 1) в момент включения питающего напряжения пусть будет больше чем у второго. Тогда потенциал коллектора транзистора 2 становится более положительным,. чем транзистора 1, что приводит к дальнейшему полному открыванию транзистора 1 и закрыванию тра рзистора 2. Когда индукция в магнитопроводе, создаваемая катушкой 9 индуктивности, достигает максимального значения, коллекторный ток I начинает уменьшаться, что приводит к увеличению потенциала коллектора 1 и, соответственно, к увеличению тока Iz. В результате транзистор 2 открывается, а транзистор 1 закрывается. После достижения индукцией в магнитопроводе минимального значения происходит перемагничивание сердечника. В результате транзистор 1 вновь открьшается, а транзистор 2 закрьтается. Дальнейшая работа устройства происходит аналогичным образом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ В ; ЧАСТОТУ СЛЕДОВАНИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, содержащее магнитоанизотропный датчик с двумя катушками индуктивности, транзисторный генератор прямоугольных импульсов, состоящий из двух основных биполярных транзисторов, к базам которых подключены резисторы, а к коллекторам - катушки индуктивности. другие выводы которых подключены к одному из выводов источника питания, другой вывод которого соединен с эмиттерами основных биполярных транзисторов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, в него введены два дополнительных биполярных и два полевых транзистора, причем коллекторы дополнительных биполярных тран.зисторов соединены с вторыми выводами резисторовJ их базы - с коллекторами противоположных основных биполярных транзисторов, а эмиттеры со стоками полевых транзисторов, истоки которых объединены и подключены через дополнительнь1й резистор к точке соединения разноименных выво(Л дов катушек индуктивности с выводом источника питания, а затвор каждос го из полевых транзисторов соединен со стоком противоположного полевого транзистора. о X) 4 ND X