Устройство для контроля положения механизма Советский патент 1978 года по МПК G07C3/00 

1

Изобретение относится к области контроля производственных процессов и может быть использовано при автоматизации промышленных объектов.

Известно устройство для контроля полоскеиий рабочих органов механизмов, сод/5| жащее индуктивный датчик, последовательно соединенный с насыщающимся дросселем и трансформатором, вторичная обмотка которого подключена к реле .

Недостатками известного устройства явлются большая мощность, потребляемая схемой, значительный вес и габариты устройства.

Наиболее близким по технической сущнос ти к изобретению является устройство для контроля положения объекта T2l, содержащее ферромагнитный датчик с подвижным торем, кинематически связанный с контролируем механизмом, дроссель насыщения, трансформатор с насыщающим сердечником, один вывод вторичной обмотки трансформатора с насыщающимся сердечником соединен с управпякнцим электродом первого ти{жстора, анод которого соединен с ферромагнитным датчиком, а катод через реле подключен к одной клемме источника питания.

Недостатком этого устройства является возможность ложных срабатываний.

Для поЕ&1щения надежности предлагаемого устройства в него введены второй тиристор, диод, стабилитрон, регулируемый резистор и конденсаторы, ферромагнитный датчик послдовательно соединен с первым конденсатором параллельно которому подключены последовательно соединенные обмотка Дросселя кйсышепия и первичная обмотка трансформатора с насыщающимся сердечником, второй вывод вторичной обмотки которого соединен с управляющим электродом второго тириотора, катод которого через последовательно соединенные регулируемый резистор и второй конденсатор соединены с другой клеммой источника питания, анод второго тиристора подключен к одной клемме источника питания, параллельно второму конденсатору подключен стабилитрон, катод второго тиристора через диод подключен к управляющему электроду первого тиристора, анод которого соединен со средним выводом регулируемого резистора и через третий конденсатор подключен к одной клемме источника питания. Схема описываемого устройства показан на чертеже, Устройство содержит подвижный якорь 1 ферромагнитный датчик 2, конденсатор 3, дроссель насыщения 4, трансформатор 5 с насыщающим сердечником, первый тиристор 6, реле 7, регулируемый резистор 8, конденсатор 9, дополнительный, тиристор 1О, стабилитрон И, диод 12 и конденсатор 13. Устройство работает следующим образом П|« введенном подвижном якорео в ферро магнитный датчик 2 последовательный ре- зонансный контур, состоящий из индуктивности обмотки датчика 2 и конденсатора 3, выведен из резонанса. При этом индуктивное сопротивпенив ферромагнитного датчика 2 достигает наибольшего значения. Напряжение на обмотке датчика 2 достигает наибольщего значения а напряжение на конденсаторе 3, спедова- тельно, и на обмотке дросселя насыщения , соответстве нно, наименьшее. При малом напряжении на обмотке дросселя магнитопровод дросселя насыщения 4 ненасыщен, и ток в первичной обмотке трансформатора 5 отсутствует. Во вторимной обмотке трансформатора 5 отсутствует выходной сигнал. Второй тиристор 10 закрыт. Напряжение на конденсаторе 9 от сутствует. Следовательно, зак{й 1т первый тиристор 6, обмотка реле 7 находится в обесточенном состоянии, которое соответст вует состоянию, введения подвижного якоря 1 в ферромагнитный датчик 2. При плановом выведении подвижного як ря 1 из датчика 2 индуктивное сопротив пение обмотки датчика плавно уменьщается и стремится к резонансной велргчине индуктивного сопротивления. При этом напряжение на конденсаторе 3 возрастает до напряжения насыщениядрос- селя 4. В момент насыщения дросселя 4 происходит триггерный скачок напряжения napan лельной феррОрезонаномой Цепи до устойчивой величины стабилизированного напряже ния. После триггерного скачка во второй об мотке трансформатора 5 вырабатываются импульсы тока. От вторичной обмотки через диод 12 импульсы тока поступают на управляющий электрод второго тиристора 1О только, например, в так называемую, положительную полуволну напряжения питания. П(м этом второй тиристор 1О от крывается и заряжает конденсатор 9 до величины стабилизирующего напряжения стабилитрона 11, а первый тиристор 6 закрыт. В Полуволну, при которой второй тириотор 10 открыт, первый тиристор 6 закрыт, так как тиристоры 6 и 10 включены в парал-. лельные цепи и встречно относительно друг друга. В отрицательную полуволну напряжения питания второй тиристор 1О закрывается, а конденсатор 9 разряжается через диод 12, управляющий переход пер&ого тиристора 6 и и меньшую часть резистора 8 и первый тиристор 6 открывается. При выведенном якоре 1 из датчика 2 через первый тиристор б и обмотку репе 7 проходят однополупериодные отрицательные полуволны напряжения питания, при которых реле 7 включается и удерживается во включенном состоянии (то есть устройство находится во включенном состоянии). После срабатывания устройегва (включенного реле) в процессе его работы возможны дрейф якоря 1, а также копебания напряжения и частоты питания, при которых происходит фазовый сдвиг импульсов, включающих второй тиристор 10. Однако фазовый сдвиг импульсов не оказывает влияния на фазовый угол включения первого тиристора 6, так как конденсатор 9 независимо от фазового- сдвига импульсов тока (параметры схемы подобраны так, что сдвиг фазы импульса не превышает 9О°12О°) имеет постоянное напряжение заряда, определяемое напряжением стабилитрона 11, и разряжается через управляющий переход первого тиристора 6„в начале каждой отрицательной полуволны питающего напряжения. Таким образом - запускающий элемент.,со- стоящий из резистора 8,конденсатора 9,второго тиристора 10 и стабилитрона 11, исключает из менение угла (фазы) включения первого тиристора 6, -При дрейфе якоря 1, колебаниях напряжения и частоты питания напряжение параллельной феррорезонансной цепи, а следовательно, и напряжение на обмотке реае 7 сохраняется постоянным по действующему значению. Наличие в предлагаемом устройстве запускающего элемента и подключение цепи первый тиристор - обмотка реле к параллельной феррорезонансной цепи обеспечивает иоключение ложных срабатываний устройства при дрейфе якоря, колебаниях напряжения и частоты питания. При полном введении ферромагнитного якоря 1 в индуктивный датчик 2 импульсы во вторичной обмотке импульсного трансформатора скачком исчезают. Второй тиристор 10 закрыт в положительную и отрицатель