РЕВЕРСИВНЫЙ ДАТЧИК ОБОРОТОВвогооюгнАЯтшШ''1 ту-т^ Советский патент 1973 года по МПК G01P3/481 H03M1/30 G01P13/00 

1

Изобретение относится к приборостроительной технике и позволяет определять число оборотов с учетом знака и местоположение объекта с точностью до 180° или 90° по полярности и характеру чередования выходных имиульсов блокинг-генератора, управляемого через диодный, мост от элементов фиксации положения объекта.

Известные устройства имеют сложную конструкцию. Их электрическая схема требует выпрямления и не может питаться непосредственно от сети. В качестве элементов фиксации положения вращающегося объекта используются датчики положения, имеющие механические подвижные части.

Схема датчика не требует выпрямления и непосредственно питается от сети переменного тока.

Конструкция датчика полностью бесконтактна и единственной подзижной частью является источник света или вращающийся экран, прерывающий поток света.

Источник света или вращающийся экран расположен вне схемы датчика.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Для этого в .него введены два разделительных диода и пороговое устройство, а элементы фиксации положения в реверсивном датчике выполнены в виде оборотов фотоприемНИКОВ. При этом выход блокинг-генератора подключен через разделительные диоды к двум плечам четырехплечевого моста. Пороговое устройство включено последовательно с входом питания блокинг-генератора и точкой соединения резисторов.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого датчика; на фиг. 2 - импульсы напряжения при вращении луча света по часовой стрелке относительно элементов на фиг. 3 - импульсы на выходе при вращении против часовой стрелки.

Элементы 1-4 фиксации положения, воспринимающие действие вращающегося луча света, - это фотодиоды, фоторезисторы и т. п. Они попарно подключены к диодам 5, 6 четырехплечевого диодного моста 7 и через резисторы 8, 9 - к базовым обмоткам 10, 11 трансформатора ждущего блокинг-генератора

12,.собранного на сердечнике с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ). Коллекторные обмотки 13, 14 подключены через провод 15 к диодам 16, 17 и к транзисторам 18, 19. Диоды 20, 21 образуют другую часть четырехплечевого диодного моста 7, выход которого .нагружен резисторами 22, 23 с общей точкой на земле (Корпусе). Коллекторные обмотки

13,14 блокинг-генератора 12 включены так, что их м. д. с. (магнитодвижущие силы), обусловленные импульсами токов блокинг-генератора, встречны.

Таким образом, очередной импульс перемагничивает сердечник до насыщения в обратном наиравлении по сравнению с предыдущим. Это исключает два следующих друг за другом им пульса ждущего блокинг-генератора, обусловленные одним и тем же транзистором, т. е., если свет, подействовав, например, на фотоприемник 4, вызвал импульс генератора через транзистор, то его повторные воздействия на фотоприемник 4 или 3 уже не вызовут импульс блокинг-геператора. Это полностью исключает ложные импульсы от случайных колебаний луча света, не соответствующих обороту или половине оборота.

Пороговое устройство (динистор) 24 обеспечивает четкую работу датчика. Динистор открывается при строго определенном напряжении. Фотодиоды могут вызвать срабатывание блокинг-генератора Б момент, когда напряжение питания мало (начало синусоиды) , что приводит к -выходным импульсам разной амплитуды. Динистор исключает это. Он подает импульсы с крутым фронтом и постоянной амплитуды на эмиттеры транзисторов. Транзисторы открываются падением напряжения на резисторах 25, 26 при прохождении тока от земли (корпуса 27) к открытому фотодиоду, а значит и к базе одного из транзисторов. Резисторы 8, 9 позволяют оптимально выбрать рабочую точку транзисторов блокинг-генератора 12.

Когда засвечивается лучом, например, фотодиод 1, то в определенный полупериод напряжения сети ток проходит через фотодиод

1,а значит и через резисторы 25, 9 и обуславливает отрицательный потенциал на базе транзистора 18 (относительно земли), что вызывает блокинг-процесс генератора (если, конечно, фотодиод ) впервые освещен после освещения фотодиода 4}. Если свет, продолжая вращаться по часовой стрелке, подойдет к фотодиоду 2, то в .полупериод противоположной полярности сет1И на базу транзистора 18 подается отрицательный импульс. Это вызывает небольщой ток в нем, но «блокинг-процесса не произойдет, так как сердечник уже намагничен предыдущим импульсом до насыщения, и повторный импульс того же направления невозможен. Однако по наличию небольщого тока, идущего через транзистор 18, можно установить, что свет находится в верхней половине, т. е. около фотодиода / или

2.Если осветится фотодиод 3 или 4, то слабый пульсирующий коллекторный ток (через полупериод) проходит через транзистор 14.

На фиг. 2 показаны импульсы напряжения аб на концах резисторов 22, 23 (отмеченных буквами а и б для случая вращения света по

часовой стрелке). Напряжение на резисторе 23, а значит и потенциал точки б считается положительным, а на резисторе 22 и точке а- отрицательным. При освещении фотодиода / 5 (в полупериод питания, как показано на фиг. 1) напряжение на резисторе 25 вызывает импульс генератора, так как включается транзистор 18. Ток проходит через обмотку 13, диоды 21, 17, 5 и резистор 23, и возникает импульс 28. По окончании из-за того, что на базу транзистора 18 продолжает действовать минус, открывая его, через транзистор 18 и резистор 23 проходит пологий импульс 29. Если свет освещает фотодиод 1, то на выходе, т. е. на резисторе 23, выделяются импульсы только типа 29.

При освещении фотодиода 2 транзистор 18 включается уже при другой полярности напряжения питания. Ток проходит через диоды

0 /, 6, 20 и резистор 22, и появляются пологие импульсы 30, 31. Когда осветится фотодиод 3, то включится транзистор 19, и ток пройдет через диоды 21, /7 и 5 и резистор 23, но так как это первый импульс, поступивщий на

5 транзистор 18, то возникает блокинг-процесс, и на выходе появляется импульс 32 с крутым фронтом, затем импульс t35 и т. д.

При освещении фотодиода 4 ток пройдет от транзистора 18 через диоды /, 6, 20 и резистор 22, и появятся импульсы 31. При освещении фотодиода / при втором обороте снова возникнет импульс 35 и т. д.

При вращении, луча света против часовой стрелки от фотодиода 4 к диоду 3, затем к

5 диоду 2 и / возникают соответственно импульсы 34-38. Полярность импульсов с крутым фронтом обратна полярности импульсов при вращении по часовой стрелке.

Предмет изобретения

Реверсивный датчик оборотов, содержащий элементы фиксации положения вращающегося объекта, выходы которых попарно соединены с двумя входами блокинг-генератора и с двумя плечами четырехплечего диодного моста, в диагональ которого включен источник питания переменного тока, выходы датчика соединены между собой через последовательно подключенные резисторы, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены два разделительных диода и пороговое устройство, а элементы фиксации положения выполнены в виде фотоприемников,

причем выход блокинг-генератора подключен через разделительные диоды к двум плечам четырехплечего моста, а пороговое устройство включено последовательно с входом питания блокинг-генератора и точкой соединения резисторов.

21 2

i

Фиг I

3

r

35

31

i7

иг 2

V

(Риг J