Преобразователь линейных перемещений в ток Советский патент 1974 года по МПК G01B7/00 H03M1/00 

(54 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .

IIEPI подключена к базам транзисторов двустороннего ключа. Принципиальна схема преобразователя представлена на. чертеже. Измерительная схема преобразо вателя содержит катушки 1, дифференщального индуктивного датчика и мостовую измерительную схему на транзисторах 3,4.5,6. К катушкам ,2 датчика, а также к базовым цепям транзисторов 3,4,5,6 подключены Ркходные обмотки магнитного мул тивибратора ,. собранного на транзисторах 7,8 и трансформаторе 9. Сопротивление нагрузки 10 ( R) подключено к выходу преобразователя (точки а и б) через двусторон-,ни1 ТО1ЮЧ на транзисторах 11,12. Казовые цепи этого ключа соединены с выходной обмоткой несимметричного магнитного мультивибратора (транзлсторы 13,14 разной проводимости, трансформатор 15, источник опорного напрягтсения Uo ;. Оба муль тивибратора питаются от источника входного напряжения Е. Схема работает следущим образом. Транзисторы 3,4,5,6 измерительного юста переключаются симметричным напряжением прямоугольной Лормы о г магнитного мультивибратора на трансформаторе 9. За счет попарно-противофазного переключения транзисторов на выходе измерительной схемы между точками а и б выделяется постоянное значеНле напряжения, прикладываемое к последовательному соединению нагрузки 10 и двустороннего ключа - aff.cp. -KEt где К - коэ(|ф)ициент пропорциональности;t - перемещение якоря датчика; Е- нппряжение питания. На сопротивлении нагрузки 10 БЫТ1,еляе ся среднее значение напряженияJEiыx.cp. .cp. где - относительное время Твключения двустороннего ьлюча, а Т - период работы несиглметричного мультивибратора, переключающего этот ключ. Материал сердечника транс(Торматора 15 имеет прямоугольнуюпетлю гистерезиса с индукцией насыщения Bs . В течение врег/.ени t „ открытого состояния друс 0роннего ключа 1:ранз;1С Ор 14 закрыт, а тргзнзисор 13,открыт напряжением управлящей обмотки wg , плюс которого риложен к базам транзисторов. При том сердечник трансформатора 15 еремагничивае рся от - Bs до 4-Bs од действием разности напряжений - DO приложенной к рабочей бмотке W. В этом случае t« -2BsM - окл / где Q -площадь поперечного сечения сердечника трансформатора 15; W -число витковрабочеи об- мотки трансформатора 15. При достижении инду1сцией Величины + BS транзисторы 13 и 14 переключаются из-за резкого возрастания тока намагничивания трансформатора 15. В результате транзистор 14 открывается, а транзистор 13 закрывается напряжением обмотки . Wj , приложенным минусом к базам транзисторов. При этог-: сердечник транс рглатора перемагничивается от +BS до - Bs под декствяем опорного напряжения UQ. Б этот интервал периода t .,„„„ двусторонний ключ закрыт и . 2BsQW , Т-5ЫКЛ. Uo(4) Относительное время включения двустороннего ключа с учетом (3) и J. t6K Uo tfiKfl tBbiKfl Среднее значе11ие тока в нагзке 10 Rц с учетом (1),(2) и 1 - I Sbix-cp KUpt нср т.е. при принятой идеализации элементов схемы (транзисторы рассматриваются как идеальные ключи, индуктирпости рассеяния трансформаторов и активные сопротивления их рабочих обмоток пренебрегаются)не зависит от напряжения питания Е, Это позволяет обойтись без дополнительного стабилизатора постоянного напряжения У/, выполняемого на относительно высокую мощность, повышаются наде жность и коэ(фмциент : полезного де ствия. Крометого, в значительной степени снижаются вес и габариты всей схемы в целом, так как несимметричные мультивибратор выполняется на вестма нез