Бесконтактный датчик положения Советский патент 1991 года по МПК G01B7/00 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля положения перемещающихся объектов.

Цель изобретения - повышение точности датчика за счет преобразования положения в длительность эталонных импульсов.

На фиг. 1 приведена блок-схема датчика; на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Датчик содержит одновибраторы 1 4. триггеры 5. 6. делитель 7 частоты, генератор 8, который включает в себя ключи 9, 10, компаратор 11, шину 12 питания, шину 13 нулевого потенциала, к генератору 8 подключены конденсатор 14 и ,jjKa 15 индуктивности.

Выход компаратора 11 подключен к управляющим входам тючей 9, 10. выводы котос ых через делитель 7 частоты подклю- чены к входам одновибраторов 1 2, выход одновибратора 2 через одновибраторы 3 4 подключен к информационным входам соответственно триггеров 5, 6

Датчик работает следующим образом Пока катушка 15 индуктивности не вза имодействует с объектом, на выходе ключа 9 колебания имеют частоту t , частота чвго- генерятора f0 определяется индуктивно стью и емкостью колебательного контура

о ел

N3 00 О СП

причем влияние дрейфа активного сопротивления контура на частоту пренебрежимо мало При резком изменении инцукгивно- „ти частота колебаний устанавливается практически та один -два периода колебаЫИ

лиарда ключа 9 сигнал подается на дсчмтель / в котором выделяется длительность, равная п периодам входной частоты, где п - 2 10, в результате чего происходит усреднение частоты колебаний за п периодов На выходе одновибратора 2 формируется импульс (фиг. 2) начала цикла, по которому запускаются одновибраторы 3 и 4, которые генерируют импульсы эталонной длнтель hoci i одновибратор 3 - длительность tin (фиг 26), одновибратор 4 - дли- -C i ость nj2 (фиг 2з). По окончании цикла

д чыходе п/ чопибраюра 1 формируется спи фондирующий импульс (фиг 2г) для

. еров 5 и 6 Если синхронизир ющий ; лье пришел раньше, чем одновибратор

-кончит генерацию эталонного импульса,

-if РВЫЙ триггер 5 запишется 1, в против- 1 ,лучзр О. Аь по1ично записывается Формация в триггер 6 с выхода одновиб jiopa 4. Эталонные длительности импуль- с tui и tu2 выбрДмЫ с таким расчетом, что дп дельность tui меньше, чем п периодов колебаний с частотой f0 а длительное ь им- lyp.ca больше.

Таким образом, в исходном состоянии в V тгеро 5 будет записан О, а в триггере 6

При приближении металлического о5ъ- зкт-з к катушке 15 индуктивности частота увеличивается, что соответствует времени ti (фш. 2г) возм кновения синхронизирующего м пульса из выходе блока 1, ч триггер 5

произойдет запись 1. а триггер б останется в начальном состоянии

При приближении ферромагнита и индуктивности 8 происходит уменьшение частоты, в триггер 6 запишется О, а триггер 5 останется в исходном состоянии. Формула изобретения Бесконтактный датчик положения, содержащий катушку индуктивности, конденсатор и генератор с шинами питания и нулевого потенциала первый выход конденсатора подключен к первому выводу катушки индуктивности, вторые выводы конденсатора и катушки индуктивности подключены

соответственно к первому и второму входам генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены делитель частоты, четыре одновибратора, два триггера, а генератор выполнен в виде

компаратора, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых подключены к шинам соответственно нулевого потенциала и питания, выходы первого и второго ключей

являются вторым входом генератора, шина нулевого потенциала является первым входом генератора, общий вывод катушки индуктивности и конденсатора подключен к входу компаратора, выходы первого и второго ключей подключены к входу делителя частоты, выход которого подключен к входам первого и второго одновибраторов, выход первого одновибратора подключен к входам третьего и четвертого одновибраторов, выходы которых подключены к информационным входам первого и второго триггеров, к синхровходам которых подключен выход второго одновибратора, шина нулевого потенциала подключена к второму

выводу конденсатора

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для контроля положения перемещающихся объектов. С целью повышения точности за счет преобразования по- ложения в длительность эталонных импульсов в датчик введены четыре одно вибратора 1-4. два триггера 5 и 6, компара гор 11, ключи 9 и 10 дегитель 7 частоты шина 12 питания и шина 13 нулевого потенциала Частота автоколебаний на выходе ключа 9 зависит ог положения металличе ского или фероомагнигного обьекта по отношению к катушке 15 индуктивности. Делитель 7 усредняет длительности нескольких периодов и вырабатывает импульсы, по Фронт/которых запускаются сдновибраго- ры 3 и 4, формирующие временные интервалы, отличающиеся на некоторую величину По спаду импульсов с выхода делителя 7 одновибратор 1 формирует синхросигнал записи в триггеры 5 и 6. При определении положения металлического обьекта лог 1 записывается в триггер 5. при определении положения ферромагнетика в триггер б записывается лог. О 2 ил. С/, С