Преобразователь линейного перемещения в код Димитраки Советский патент 1989 года по МПК H03M1/50 

Изобретение относится к автоматике и приборостроению и может быть использовано при определении места позиционирования магнитных головок в дисководах электронных вычислительных машин.

Целью изобретения является повышение точности преобразования линей- него перемещения в код.

На чертеже представлена схема преобразователя линейного перемещения в код.

Преобразователь содержит частото- задающий элемент, выполненный в виде емкостного датчика 1 на подвижной 2 и неподвижной 3 плоскопараллельных пластинах, генератор 4 импульсов и блок 5 преобразования временного ин- тервала в цифровой код.

Генератор 4 импульсов содержит р-п-р-транзисторы 6-8 (одной проводимости), п-р-п-транзисторы 9, 10 (другой проводимости) и резисторы П 15. Транзисторы 6, 7 и переменный резистор 11 являются генератором стабильного тока, обеспечивающим линейное изменение напряжения на конденсаторе, образованном пластинами 2 и 3 датчика 1, который определяет частот генератора 4 импульсов. Совокупность транзисторов 8-10 и резисторов 14, 15 является собственно генератором. Делитель напряжения на резисторах 12 и 13-общий для стабилизатора тока и собственно генератора. Транзистор 10 является термостабилизирующим.

Блок 5 преобразования временного интервала в код может, например, со- держать счетный триггер, вход которого является входом блока, а его выход соединен с управляющим входом ключа, информационный вход которого подключен к выходу генератора ста- бильной частоты, а выход - к входу счетчика импульсов, выходы которого могут быть соединены через регистр с соответствующими цифровыми индикаторами или соответствующими входами электронной вычислительной машины.

Преобразователь линейного перемещения в код работает следующим образом.

При перемещении пластин 2 и 3 дру относительно друга, одна из которых закреплена на объекте, перемещение которого контролируется, изменяется площадь их перекрытия и, следова

.

0

5 О

Q

5

0

тельно, емкость конденсатора, образованного пластинами 2 и 3. Напряжение на указанном конденсаторе нарастает линейно, поскольку заряд осуществляется стабилизированным потоком, благодаря чему повышается точность преобразования.

Как только потенциал эмиттера транзистора 8 превысит пот енциал его базы, который задается делителем напряжения на резисторах 12 и 13,т ран- зисторы 8 и 9 вследствие обратной положительной связи между ними лавинообразно открываются и на резисторе 15 выделяется короткий импульс,длительность которого определяется, временем разряда конденсатора, образованного пластинами 2 и 3. По окончании разряда транзисторы 8 и 9 запираются и цикл повторяется. Чем больше площадь перекрытия пластин 2 и 3, тем больше емкость датчика 1 и тем больше временной интервал между импульсами на выходе генератора импульсов.

При перемещении контролируемого объекта площадь перекрытия пластин 2 и 3 уменьшается, вследствие чего пропорционально уменьшается и временной интервал между импульсами, поступающими на вход блока 5 пре- обра,зования временного интервала в код. Импульс, поступающий на вход блока 5, переключает счетный триггер, выходной сигнал которого отпирает ключ, через который с выхода генератора стабильной частоты на счетчик поступают импульсы. Последуюдий и1-тульс с выхода генератора импуль- , сов возвращает счетный триггер в исходное состояние, поступление импульсов на вход счетчика прекращается. Таким образом, значение кода на выходе счетчика пропорционально вре- MBHiioMy интервалу между импульсами с выхода генераторов импульсов, который, в свою очередь, определяется емкостью конденсатора, образованного пластинами 2 и 3 емкостного датчика 1, зависящей от относительного перемещения пластин 2 и 3. Код, соответствующий перемещению контролируемого объекта, может храниться в регистре и по мере необходимости выдаваться в электронную вычислительную машину или на цифровые индика- торы.

Формула изобретения

Преобразователь линейного перемещения в код, содержащий генератор, частотозадакяций элемент, выполненный в виде первой и второй пластин емкостного датчика, и выходной блок, о т личающийся тем, что, с целью повьпиения точности преобразования , генератор выполнен в виде генератора импульсов и содержит три транзистора одной проводимости, два транзистора другой проводимости, четыре постоянных резистора и переменный резистор, а выходной блок выполнен в виде блока преобразования временного интервала в код, первый и второй выводы переменного резистора соединены с одной шиной питания и эмиттером первого транзистора одной проводимости, база которого соединена с третьим выводом переменного резистора и с эмиттером второго транзистора одной проводимости, база которого соединена с коллектором первого транзистора одной проводимости и с первым вьшодом первого постоян0

5

0

5

ного резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом второго постоянного резистора, с коллектором первого транзистора другой проводимости и с базой третьего транзистора одной проводимости, эмиттер которого соединен с коллектором второго транзистора одной проводимости и с первой пластиной емкостного датчика, вторая пластина которого соединена с другой шиной питания, коллектор третьего транзистора одной проводимости соединен с коллектором второго и с базой первого транзисторов другой проводимости, эмиттер последнего соединен с первым выводом третьего постоянного резистора, с базой второго транзистора другой проводимости и с входом блока преобразования временного интервала в код, эмиттер второго транзистора другой проводимости соединен с первым выводом четвертого постоянного резистора, вторые выводы второго, третьего и четвертого постоянных резисторов соединены с другой шиной питания.

Изобретение относится к области автоматики и приборостроения и может быть использовано при определении места позиционирования магнитных головок в дисководах электронных вычислительных машин. Цель изобретения - повышение точности преобразования линейного перемещения в код. Цель достигается тем, что в преобразователе, содержащем плоскопараллельные пластины 2, 3 емкостного датчика 1, генератор 4 и выходной блок 5, генератор 4 выполнен в виде генератора импульсов и содержит три р-п-р - транзистора 6-8 одной проводимости, два п-р-п - транзистора 9,10 другой проводимости и пять резисторов 11-15, а выходной блок 5 выполнен в виде блока преобразования временного интервала в код. Пластина 2 емкостного датчика 1 закреплена на объекте, перемещение которого контролируется. Заряд конденсатора, образованного пластинами 2,3, осуществляется от генератора стабильного тока, выполненного на транзисторах 6,7 и резисторе 11, вследствие чего интервал между импульсами генератора 4 импульсов пропорционален емкости конденсаторного датчика 1, величина которой , в свою очередь, определяется величиной перемещения контролируемого объекта. Временной интервал между импульсами генератора 4 импульсов блоком 5 преобразования временного интервала в код преобразуется в код, который может поступать на электронную вычислительную машину или на цифровые индикаторы. 1 ил.