Преобразователь перемешения в длительность импульсов Советский патент 1977 года по МПК G01B7/00 H03M1/50 

1

Изобретение относится к автоматике и вьлислительной технике и может быть применено в системах автоматического контроля и регулирования для преобразования линейного перемещения в длительность импуль сов заданной частоты.

Известны преобразователи перемещения в длительность импульсов, содержащие генератор синхронизирующих импульсов, генератор прямоугольных импульсов, выход которого через катущку индуктивности подключен к дифференциальному индуктивному датчику перемещения, триггер, компаратор, ключи. Этот преобразователь имеет сложную схему.

Наиболее близким к изобретению является преобразователь, содержащий генератор синхронизирующих импульсов, выход которого соединен с одним входом триггера и входом генератора пилообразного тока, во времязадающую цепь которого включена катушка индуктивности, ферромагнитный концентратор.

Недостатком известного преобразователя является нелинейность его выходной статической характеристики, обусловленная нелинейным законом распределения магнитного потока ферромагнитного концентратора совместно с постоянным магнитом вдоль оси контролируемого перемещения. Кроме того, для известного преобразователя характерна низкая стабильность из-за того, что в качестве управляемого генератора пилообразного тока используется усилитель, в цепи положительной обратной связи которого установлен преобразователь Холла, облйдающий НИЗКОЙ температурной стабильностью.

Цель изобретения - повышение точности преобразователя. Это достигается тем, что в него введен магнитоуправляемый контакт, а катушка индуктивности выполнена распределенной с линейно-изменяющимся числом витков вдоль направления перемещения, на оси катушки индуктивности установлен магнитоуправляемый контакт, один вывод которого соединен с клеммой источника питания, а другой - с другим входом триггера и входом сброс управляемого генератора пилообразного тока.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого преобразователя.

Выход генератора 1 синхронизирующих импульсов подключен к входу управляемого генератора 2 пилообразного тока, во времязадающую цепь которого включена катушка 3 индуктивности, которая вьшолнена распределенной, с линейно изменяющимся числом витков вдоль направления контролируемого 5 перемещения. На оси катушки 3 индуктив-i йости, с возможностью перемещения вдоль нее, установлен магнитоуправляемый контакт 4. Ось катушки 3 заключёна в магнитопровод 5. Один вьшрд магнитоуправляемого контакта 4 соединен с 8 источника пи тания, а другой - с одним входом триггера 7 и входом сброс управляемого генератора 2 пилообразного ToKaj к другому входу триггера 7 нодкдючен.гВьтхбд генератора син хронизир у С1ЩВд,ульсов,

ПреобразрвШедь. работает следующим образом. i

При вклкнении питающего напряжения запускается генератор 1 синхронизирующих им-ч пульсов, который запускает управляемый генератор 2 пилообразного тока и одновременно опрокидывает триггер 7.

УпраБляемь1й генератор: 2 пилообразного тока начинает питать катушку 3 индуктивности. Срабатыа йяе Магнитоуправляемого контакта 4 npOBPXOft ftP..JipH... условии создания определеннб1Ч мйгнй 1 нозхэ;{поток-а Фтп . Этот магнитный поток -т соадается; к;ат 1икой 3 индуктивности при протекании по ней вырабатываемого управляемьш ге нератором 2 пилообразного тока, равного в момент вре-i менй t

Ф„ ,}о

где W - количество витков катушки индуктивности 3} 3 ток, вырабатываемый управляемым генератором 2 пилообразного тока; б - проводикгость воздушных путей Mars

нитвого потока.

Ток3(t)«K,t,(2)

где коэффишгент наклона пивейно-взме-

няющегося тока; .

{: - время.

Количество витков распрепеленной катушкв 3 индуктнавостя равно

W-KjX.(3)

гле К 2- козф ошяёат прош ояональяоств;

X - величина перё лещения . магнитоуправляемого контакта. Принимая во внимание формулы (2) и (3), выражение (1) запишется в виде

И)

,. N.4G

Отсюда фидно, что применение X пропорни- онально магнитному потоку ,

Для переключения триггера 7 от магнитоуправляемого контакта 4 на него подается импульс, создающий постояннь1й уровень,

равный Е .

зап

Первый импульс с выхода магнитоуправляемого контакта 4 возвращает триггер 7 в исходное состояние и срывает генерапию управляемого генератора 2 пилообразного тока. На выходе триггера 7 формируется импульс, длительность которого зависит от положения магнитоуправляемого контакта

4, т.е. от величины измеряемого перемещения. При перемещении магнитоуправляемого контакта 4 меняется величина магнитного поля катушки 3 индуктивности пО линейному закону (выражение 4), а следовательно меняется и длительность импульса на выходе триггера 7. по линейному закону.

В результате точность преобразования увеличивается.

Фо р м у л аи 3 о б р е т е н и я

Преобразователь Йэремешения в длительность импульсов, содерз щий генератор син- зфонизирующнх импульсов, выход которого соединен с одним входом триггера и входом управляемого генератора пилообразного тока, во времязадающую цепь которого включена катушка индуктивности, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введен магнитоуправляемый контакт, а катушка индуктявностн выполнена распределенной, с линейно-иаменяюпщмся витков вдоль направления перемшпения, на оси катушки ин- дуктивности установлен магннтоуправляемый контакт, сдан вывод которого соеянвен с клеммой источника питания, а другой - с другим входом триггера н входом сброс управляемого генератора пилообразного тока