ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК G11C11/48 

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в системах с бесконтактными датчиками угла, делительно-запоминающими элементами и др.

Известны электромагнитные запоминающие устройства, содержащие узел считывания и формирователь входного сигнала, расположенный внутри этого узла соосно с ним.

Известные устройства обладают недостаточным быстродействием и надежностью работы, что обусловлено вращающимся постоянным магнитом.

Целью изобретения является повыщение быстродействия и надежности работы устройства.

Для этого в устройстве узел считывания выполнен в виде набора поворотных кольцевых феррозондов, размещенных вдоль образующей запоминающего ферромагнитного цилиндра, установленного соосно узлу считывания, а формирователь входного сигнала вьшолнен в виде ферромагнитного цилиндра с двумя обмотками, равномерно распределенными по его окружности, каждая из которых содержит две полуобмотки, включенные параллельно и встречно, начала и концы которых расположены на взаимно перпендикулярных диаметрах.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 и 3 - схемы соединения обмоток соответственно феррозондов и формирователя входного сигнала.

Устройство содержит ряд малослойных кольцевых феррозондов А, В, С, и т. д., каждый из которых состоит из кольцевого пермаллоевого сердечника 1, выходной обмотки 2 и обмотки питания 3. Обмотки питания каждого феррозонда состоят из двух полуобмоток, равномерно намотанных по кольцевому сердечнику 1 и соединенных последовательно и согласно.

Выходные обмотки из феррозондов также состоят из двух равномерно распределенных по сердечнику полуобмоток, каждая из которых занимает ровно половину периметра феррозонда, и соединенных последовательно и встречно.

Каждый из феррозондов обладает нейтральной электрической осью, проходящей через центр феррозонда и делящей выходные полуобмотки на две равные части, и перпендикулярной ей осью, также проходящей через феррозонда, так что все витки полуобмоток питающей и выходной обмоток оказываются по обе стороны от этой оси.

Внутри набора феррозондов расположен запоминающий ферромагнитный цилиндр 4 (фиг. 1), свободный от обмоток, внутрь которого вложен кольцевой формирователь входного сигнала-, состояш,ий 143 ферромагнитного Цилиндричёского сердечника 5 с равномерно намотанными на него обмотками 6 и 7. из .обмоток формирователя входного сигнала состоит из Двух идентичных полуобмоток, занимающих ровно половнну о ру 1ч 1ости сердечника 5 и соединенных ме/кду собой так, что обе иолуобмотки каждой из обмоток 6 и 7 между ее началом н концом образуют п; раллельные ветви, формирующие в сердечнике 5 магнитный поток, направленный от конца обмотки к началу. Начала и концы обмоток 6 и 7 соответственно расиоложены но сердечнику со смещением на угол 90°, (фиг. 3, где Я), /Ci и HZ, Kz - соответственно начала и концы обмоток 6 и 7).

Устройство работает следующим образом.

Создание магнитного ноля внутри кольцевого феррозонда А, В, С, направленного но его нейтральной оси, не вызывает появления напряжения на выходе феррозонда, если же результирующий вектор магнитного ноля будет перпендикулярен нейтральной оси, то на выходе феррозонда появится максимальное налряжение двойной частоты.

Выходные обмотки 2 малослойных (по числу слоев витков) феррозондов А, В, С Е зависимости от целевого применения устройства могут подключаться к соответствующим цепям индивидуально, соединяться последовательно и согласно, параллельно и согласно, или образовывать смешанные группы электрических соединений. Сами же феррозонды, в зависимости от функций, выполняемых устройством, могут устанавливаться так, что и.х идентичные электрические оси располагаются в одной плоскости, либо в разных плоскостях, причем ось конструкции соединяет центры всех феррозондов. Последнее достигается поворотом соответствующего феррозонда на определенный угол вокруг запоминающего цилиндра 4, на котором размещены феррозонды.

При подаче напряжения на обмотки 6 и 7 (соответственно Ui и Uz) формирователь входного сигнала формирует магнитный поток Фр, направление которого определяется углом а, равным (см. фиг. 3) arcigUi/UzПри работе электромагнитного запоминающего устройства в режимах запоминающего, делительно-запоминающего устройства и бесконтактного датчика угла поворота поля все нейтральные оси малослойных феррозондов располагаются в одной плоскости, включающей в себя прямую, соединяющую центры феррозондов. Оси х или у формирователя (см. фиг. 3) также располагаются в плоскости нейтральных осей феррозондов. Для повышения чувствительности устройства в этом режиме все выходные обмотки феррозондов могут быть соединены последовательно и согласно. Питающие обмотки феррозондов могут быть (в зависимости от источника питания) соеди-нены параллельно и согласно, либо последовательно и согласно.

При подаче сигналов постоянного тока на обмотки 6 и 7 формирователь сформирует результирующий вектор намагничивания, H.Iправление которого будет определяться углом 5 ее, а амплитуда будет зависеть от входных напряжений Ui и U. При этом их минимальная величина должна быть такой, чтобы каждое из них обеспечивало полное магнитное насыщение запоминающего цилиндра 4, намаг0 ничивающегося под действием формирователя. После одновременного снятия входных напряжений цилиндр 4 оказывается намагниченным в направлении, определяемым углом а, и величина остаточной намагниченности дилинд5 ра 4 всегда одинакова, независимо от направления намагничивания, а величина выходного напряжения феррозондов определяется лишь направлением намагничивания цилиндра 4 независимо от абсолютных значений напряже0 НИИ, подаваемых на формирователь. Так как каждому значению а в пределах от О до 90° соответствует вполне определенное напряжение на выходе феррозондов, намагничивание цилиндра 4 в направлении а означает запоминание отношения двух сигналов Ui и Uz, действовавших ранее на входах устройства.

Считывание информации, записанной в устройстве, осуществляется подачей напряжения питания на обмотки 3 феррозондов и фиксации при этом напряжения на выходной обмотке устройства. Сброс информации (ее стирание) обеспечивается подачей напряжения в ту из входных обмоток 6 или 7 формирователя, ось которой совпадает с плоскостью ней5 тральных осей феррозондов.

Таким образом, в описанных режимах устройство осуществляет запоминание прямых и обратных чисел при подаче на его входы соответственно постоянного (тарированного) напряжения Uz и изменяющегося Ui, и наоборот, запоминание отношений чисел при обоих изменяющихся напряжениях (работа в режиме делительно-запоминающего устройства, являющемся одновремеиио работой в режиме датчика угла поворота вектора намагниченности). При работе в режиме бесконтактного переключателя нейтральные оси феррозондов, расположенных друг над другом, должны быть смещены друг относительно друга на угол

о 90°

где п - число феррозондов запоминающего устройства; например, если нейтральную ось феррозонда А (фиг. 1) совместить .с одной из электрических осей формирователя (л: или у - фиг. 3), то вышележащий феррозонд В должен быть повернут по или против часовой стрелки на угол р, феррозонд С - на 2р в ту же сторону и т. д. В данном случае выходные обмотки каждого из феррозондов соединяются только с управляемыми ими цепями.

При намагничивании цилиндра 4 в определенном направлении в пределах углов от О до