Индукционный сенсор положения Советский патент 1987 года по МПК H01H36/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информативно-измерительных и/или управляющих системах, например, при сварке или резке.

Цель изобретения - повышение помехо- заш,иш,енности передаваемого сигнала.

На фиг. 1 приведена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы; на фиг. 3 - принципиальная схема реализации устройства.

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом параллельного резонансного контура 2, выход которого через последовательно соединенные пороговый блок

щегося в этом поле контролируемого объекта 10 начинают протекать вихревые токи, при этом, в зависимости от расстояния Хю. между сенсором и изделием 10, изменяется уровень вносимых в контур 2 потерь, а

5 именно, чем ближе контролируемое изделие 10, тем затухание колебаний контура 2 сильнее ( на фиг. 2).

В пороговом блоке 3 напряжение Uz, пройдя через буферное устройство (фиг. 3,

10 VT3), поступает на усилитель-ограничитель (VT4) с порогом срабатывания Цро. В ре зультате на выходе порогового блока 3 получается последовательность пачек импульсов, а на выходе ФНЧ 4 - их огибающая. Число импульсов в пачке на выходе 5 порого3 и фильтр низких частот (ФНЧ) 4 сое- 15 вого блока 3, а также длительность импульдинен с выходными шинами 5 и 6. Параллельный резонансный контур содержит емкость 7, параллельно которой включена катушка 8 индуктивности с разомкнутым магнитопроводом 9, расположенным разомса на выходе 6 ФНЧ 4 однозначно определяют расстояние Хвх,между контролируемым образцом 10 и торцом магнитопрово- да 9 контура 2. Подсчитав при помощи стандартного счетчика число импульсов в

кнутыми торцами в направлении контроли- пачке и/или измерив длительность импульруемого металлического объекта 10.

Генератор прямоугольных импульсов (фиг. 3) может быть выполнен на основе однопереходного транзистора VT1 и биполярсов на выходе ФНЧ 4 при помощи стандартного измерителя длительности импульсов, можно получить информацию о положении контролируемого изделия в магнитном

ного транзистора VT2, а пороговый блок 3 - 25 поле предлагаемого сенсора.

на основе транзисторов VT3 и VT4, ФНЧ 4 - на основе VT5 и VT6. Пороговый блок 3 состоит из буферного устройства с высоким входным сопротивлением на основе VT3 и усилителя на основе VT4 с порогом срабатывания Unop.

Индукционный сенсор работает следующим образом.

Входной контролируемой величиной Хм. для сенсора является расстояние между разомкнутым магнитопроводом 9 катушки 8

Индукционный сенсор обладает повышенной помехозащищенностью передаваемого сигнала, свойственной ШИМ, по сравнению с амплитуд,ной модуляцией. Кроме того, предлагаемый сенсор обладает простой схе- 30 мой, что обеспечивает высокую надежность устройства.

Формула изобретения 1. Индукционный сенсор положения изиндуктивности контура 2 и металлическим делия, содержащий генератор прямоуголь- объектом 10 (фиг. 1). При подаче на сенсор ных импульсов и параллельный резонанс- постоянного напряжения от источника элект- ный контур, индуктивность которого выпол- рической энергии генератор 1 пусковых .импульсов вырабатывает короткие прямоуголь40

ные импульсы Ui (фиг. 2), которые поступают на контур 2. При этом параллельный резонансный контур 2 на короткое время, равное длительности импульса генератора 1, подключается к источнику электрической энергии и происходит накопление энергии электрического поля в конденсаторе 7, магнитного поля в катушке индуктивности контура 2. После окончания импульса в контуре 2 начинаются затухающие колебания УЗ (фиг. 2). На поверхности находянена в виде разомкнутого магнитопровода с обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности передаваемого сигнала, в него введены последовательно соединенные пороговый блок и фильтр низких частот, выход которого соединен с выходной шиной, а вход порогового блока подключен к выходу параллель- 45 ного резонансного контура, вход которого соединен с выходом генератора.

2. Сенсор по п. 1, отличающийся тем, что в нем выход порогового блока соединен с второй выходной шиной.

щегося в этом поле контролируемого объекта 10 начинают протекать вихревые токи, при этом, в зависимости от расстояния Хю. между сенсором и изделием 10, изменяется уровень вносимых в контур 2 потерь, а

5 именно, чем ближе контролируемое изделие 10, тем затухание колебаний контура 2 сильнее ( на фиг. 2).

В пороговом блоке 3 напряжение Uz, пройдя через буферное устройство (фиг. 3,

0 VT3), поступает на усилитель-ограничитель (VT4) с порогом срабатывания Цро. В ре зультате на выходе порогового блока 3 получается последовательность пачек импульсов, а на выходе ФНЧ 4 - их огибающая. Число импульсов в пачке на выходе 5 порого5 вого блока 3, а также длительность импульвого блока 3, а также длительность импульса на выходе 6 ФНЧ 4 однозначно определяют расстояние Хвх,между контролируемым образцом 10 и торцом магнитопрово- да 9 контура 2. Подсчитав при помощи стандартного счетчика число импульсов в

пачке и/или измерив длительность импульпачке и/или измерив длительность импульсов на выходе ФНЧ 4 при помощи стандартного измерителя длительности импульсов, можно получить информацию о положении контролируемого изделия в магнитном

поле предлагаемого сенсора.

25 поле предлагаемого сенсора.

Индукционный сенсор обладает повышенной помехозащищенностью передаваемого сигнала, свойственной ШИМ, по сравнению с амплитуд,ной модуляцией. Кроме того, предлагаемый сенсор обладает простой схе- 30 мой, что обеспечивает высокую надежность устройства.

Формула изобретения 1. Индукционный сенсор положения из делия, содержащий генератор прямоуголь- ных импульсов и параллельный резонанс- ный контур, индуктивность которого выпол-

делия, содержащий генератор прямоуголь- ных импульсов и параллельный резонанс- ный контур, индуктивность которого выпол-

нена в виде разомкнутого магнитопровода с обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности передаваемого сигнала, в него введены последовательно соединенные пороговый блок и фильтр низких частот, выход которого соединен с выходной шиной, а вход порогового блока подключен к выходу параллель- ного резонансного контура, вход которого соединен с выходом генератора.

2. Сенсор по п. 1, отличающийся тем, что в нем выход порогового блока соединен с второй выходной шиной.

вж.1

6х.2

dx.j

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информативно-измерительных и/или управляющих системах, например, при сварке или резке. Введение в индукционный сенсор положения порогового блока 3, фильтра 4 низких частот, а также новых электрических связей между функциональны.ми элементами повышает помехозащищенность передаваемого сигнала. I з. п. ф-лы, 3 ил. J 2 (Л со о со о 05 Фиг. 1

Фи.г.2

Составитель Е. Аносова

Редактор Н. ЛазаренкоТехред И. ВересКорректор И. Муска

Заказ 1440/45Тираж 699Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

fpuz.