ДВУХПРЕДЕЛЬИЫЙ ДАТЧИК ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ Советский патент 1970 года по МПК G01R19/10 G01R19/14 G01R19/165 

Предложение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известен двухпредельный датчик для допускового контроля, содержащий два транзистора и трехотверстный трансфлюксор с обмотками сигнала, смещения, возбуждения и двумя выходными.

Предложенный датчик выпол-нен по схеме с фазоинверсным выходом, лричем обмотка смещения проходит через периферийные отверстия трансфлюксора и состоит из двух частей, имеющих равное число витков и включенных последовательно и встречно относительно друг друга. Это позволяет упростить контроль .сигнала постоянного тока по двум пределам с определением энака отклонения его от но.минального значения.

Применение фазового признака позволяет повысить помехозащищенность и, следовательно, надежность работы датчика. Если создание двухпредельного датчика на базе известных трансфлюксор-тра-нзисторных датчиков допускового контроля требует наличия двух однопредельных датчиков (максимума и минимума), содержащих в сумме два четырехотверстных трансфлюксора и два транзистора, то предлагаемый датчик содержит только один трехотверстный трансфлюксор.

обмоток в транофлюксоре; на фиг. 3 - распределение магнитного потока в трансфлюксоре для случая, когда контролируемый сигнал меньше минимально допустимого значения; на

фиг. 4 - распределение магнитного лотока в трансфлюксор.е для случая, когда контролируемый сигнал больше максимально допустимого значения; на фиг. 5,а-5,к - диаграммы изменения во времени напряжений и токов в схеме

датчика под воздействием переменного тока возбуждения.

Предложенный датчик содержит трансфлюксор / с обмотками Ue, We, WCM W sbiX)

трЭНзисторы 2 и 3, индикаторные лампочки 4, 5 и полупроводниковый диод 6.

Обмотка возбуждения W проходит через центральное отверстие трансфлюксора и подключается к источнику переменного тока. Обмотка сигнала W проходит через периферийные отверстия трансфлюксора и подключается к источнику контролируемого сигнала. Она состоит из двух частей - Wc и W. , имеющих одинаковое число витков и включенных последовательно и встречно относительно друг друга (индексами а и б Обозначены перемычки магнитопровода, на которых располагаются части обмотки). Обмотка смещения WCM проходит через периферийные отверстия постоянного тока, являющегося опорным сигналом. Она также состоит из двух частей - смд и см5 , имеющих одинаковое число витков и включаемых последовательно и встречно относительно друг друга. Выходные обмотки WBUX, и WBHX, проходят чбрез периферийные отверстия трансфлюксора; каждая из этих обмоток состоит из двух частей - вых.в , .o и вых.а, .б , ИМеюЩИХ ОДИнаковое число витков и включенных последовательно и встречно относительно друг друга; в свою очередь, каждая из обмоток включена в базу транзистора встречно относительно друг друга. Коллекторы транзисторов 2 н 3 подключены через индикаторные лампочки 4 и 5 и полупроводниковый диод 6 к источнику переменного напряж:ения U , частота которого в два раза выше частоты возбуждения. Предложенный датчик работает следующим образом. В исходном состоянии, при равенстве токов /с и /см контролируемого сигнала и сигнала смещения,, постоянное подмагничивание трансфлюксора / отсутствует, так как намагничивающая сила сигнала и смещения компенсируют друг друга. Намагничивающая сила сигнала создается током /с , протекающим по обмотке We Ток смещения /см , протекающий по обмотке WCM , имеет такое направление, чтобы создаваемая им намагничивающая сила смещения была направлена навстречу намагничивающей силе, создаваемой обмоткой сигнала. Величина тока смешения /см определяет номинальное значение контролируемого сигнала и равна ему в случае, когда число витков обмотки сигнала W равно числу витков обмотки смещения WCM Переменный магнитный поток Фв , создаваемый обмогкой возбуждения W, одновременно протекая по перемычкам а и б в силу нолной симметрии схемы, наводит в частях выходных обмоток выхга И , Waax-fi СООТВеТСТВенНО Э.Д.С. ОДНОЙ фазы и равной амплитуды. Так как части .выходных обмоток WB ) BHXi6 и и/вых а j вых,б имеют одинаковое число витков, включены последовательно и встречно относительно друг друга, то наводимые из них э.д.с. вычитаются. Поэтому, при отсутствии постоянного подмагничивающего ноля, когда контролируемый сигнал находится в норме, напряжение на базах транзисторов равно нулю, и через индикаторные лампочки 4 и 5 текут мииимальные токи, равные обратным коллекторным токам транзисторов 2 и 3. Пндикаторные лампочки не горят, что свидетельствует о нахождении контролируемого сигнала в норме. При уменьшении контролируемого сигнала ниже допустимого значения, т. е. при выходе его из нормы, возникает разностное постоянное иоле подмагннчивания трансфлюксора АФсма И , полярность которого показана на фиг. 3. Поле подмагиичИвания сдвигает рабочую точку но петле гистерезиса в пора и в положение -В для перемычки а (фиг. 5,а). В этом случае переменяый магнитный поток Фв , создаваемый обмоткой возбуждения WB , может замыкаться только по пути, указанному на фиг. 3 сплошной линией Фв +, в первый полупериод тока возбуждения и по пути, указанному штриховой линией Фз -, в следующий полупериод возбуждения В первый полупериод перемычка б под воздействием намагничивающей силы обмотки возбуждения перемагничивается из состояния + ВУ в состояние -В. , а под воздействием намагничивающей силы смещения назад в состояние +В, (фиг. 5,fl). Вследствие этого в выходных обмотках и Сшк,б расположенных на перемычке б трансфлюксора, наводятся по два разнополярных импульса (фиг. 5,6 и 5,в). Во вгорой нолупериод возбуждения в выходных обмотках и WBUX- U , расположенных на перемычке а трансфлюксора, точно так же подводится но два импульса, но противоположной полярности (фиг, 5,3 и 5,0). Так как половины выходных обмоток Weux.a , И вых.а И вых.б СОответственно включены последовательно и встречно относительно друг друга, наводимые в них в нротивофазе нары импульсов складываются так, что в результате в выходных обмотках текут сигналы удвоенной (относительно возбуждения) частоты (фиг. 5,е и 5,ж). Выходные обмотки .а и ПОДКЛЮчены к базам транзисторов 2 и 3 разноименными концами, поэтому импульсы выходных напряжений (фиг. 5,е и 5,с) приходят на базы транзисторов в противофазе. При направлении (знаке) разностного поля намагничивания, соответствующего отклонению контролируемого сигнала за минимально допустимый предел, будет проводить транзистор 2 (фиг. 5,ы), у которого совпадают во времени отрицательные сигналы коллекторного и базового напряжений (фиг. 5,е и 5,з), и не будет проводить транзистор 3 (фиг. 5,к). При этом через индикаторную лампочку 4 течет максимальный ТОК, равный току насыщения транзистора, и она горит, сигнализируя, что контролируемь1й сигнал вышел из допуска по миЧерез индикаторную лампочку 5 нимуму. проходит ток иомехи, равный обратному коллекторному току транзистора, и она не горит. При превышении контролируемым сигналом максимально допустимого значения возникает разностное подмагничивающее поле другого направления (фиг. 4), направление прохождения переменным магнитным потоком перемычек а и б трансфлюксора изменяется на противоположное, перемычка б начинает иеремагничиваться из состояния минус В в сосостояние плюс В и назад в состояние минус В; (фиг. 5,а), перемычка а соответственно наоборот, а фаза выходных сигналов изменяется на нротивоположную. В этом случае транзисторы меняются ролями, и загорается индикаторная лампочка 5, сигнализируя о премально допустимого значения. При отсутствии необходимости индикации знака отклонения контролирземого параметра индикаторные лампочки могут быть исключены из схемы и заменены лампочкой, включенной последввательно с полупроводниковым диодом 6, которая будет индицировать сам факт выхода контролируемого параметра из допуска.

Предмет изобретеиия

Двухпредельный датчик для допускового контроля, содержащий два транзистора и

трехотверстный трансфлюксор с обмотками сигнала, смещения, возбуждения и двумя выходными, отличающийся тем, что, с целью упрощения контроля сигнала постоянного тока по двум пределам с определением знака отклонения его от номинального значения, он выполнен по -схеме с фазоинверсным выходом, причем обмотка смещения проходит через периферийные отверстия трансфлюксора и состоит из двух частей, и.меющих равное число витков и включенных последовательно и встречно относительно друг друга.

-0

Js

-Sf

IJ J I i.Orr

-w-0

Wffb,,

LO

00

fr

f

ы й