Преобразователь скорости вращения в частоту электрических колебаний Советский патент 1978 года по МПК H02M3/44 H02M7/40 

с резистором 6, зашуитиронаиным конденсатором 7 в цепи эмиттера 8, и нагрузочная обмотка 9, соединенная с двухполупериодным выпрямителем 10, нагруженным на выходной фильтр 11, а также источник питания 12, параллельно резистору 6, зашунтированному конденсатором 7, включены последовательно соединенные дополнительный резистор 13 и промежуток коллектор-эмиттер дополнительного транзистора 14, а между выходом двухполупериодного выпрямителя 10 и базой дополнительного транзистора 14 включен фильтр нижних частот 15, при этом на базу дополнительного транзистора 14 подано запирающее напряжение.

Преобразователь работает следующим образом.

Преобразователь скорости вращения в частоту электрических колебаний представляет собой высокочастотный автогенератор синусоидальных колебаний, добротность контура которого модулируется зубчатым вращающимся диском 1 за счет изменения воздушного зазора между ферритовым сердечником 2 и зубчатым вращающимся диском 1, вносящим в контур активные потери.

Выходной сигнал автогенератора преобразуется двухполупериодным выпрямителем 10 и выходным фильтром 11 в постоянное напряжение положительной полярности, так что чередованию режимов наличия и отсутствию колебаний автогенератора при вращении зубчатого вращающегося диска 1 на выходе преобразователя соответствует последовательность импульсов положительной полярности. Частота следования этих импульсов равна частоте внешней модуляции. Трансформаторная связь автогенератора осуществляется базовой индуктивной обмоткой 4. При достаточно большом коэффициенте связи процесс возбуждения автогенератора имеет регенеративный характер ударного возбуждения, так как конденсатор 7 шунтирует на переднем фронте возбуждения резистор 6. В зависимости от величины добротности контура в данный момент и значения его декремента затухания процесс принимает либо форму установившихся колебаний (добротность велика), либо форму срывающихся колебаний (добротность мала), возбул дение которых идет с частотой внутренней автомодуляции. Последняя определяется постоянной времени RC-звена, образованного резистором 6 и конденсатором 7.

Выбор постоянной времени RC онределяется условиями четкой смены режимов установившихся и срывающихся колебаний автогенератора и связан зависимостью

. I

где тэ - постоянная времени RC-звена;

Тк1,Тк,- постоянные времени затухания

контура, соответствующие двум

противоположным положениям

зубчатого вращающегося диска.

Так как приведенная зависимость должна выполняться лишь в периоды существования колебаний (установившихся или срывающихся), то повысить частоту автомодуляции можно уменьшая постоянную времени тэ при разряде конденсатора 7 в паузах между пачками срывающихся колебаний, т. е. в период стадии восстановления условий самовозбуждения автогенератора.

Это достигается с помощью специальной схемы сокращения времени восстановления, в которой проводимость дополнительного транзистора 14 резко изменяется при наличии или отсутствии сигнала на выходе

двухполупериодного выпрямителя 10. При наличии колебаний дополнительный транзистор 14 заперт, при отсутствии колебаний - открыт, так что резистор 6 и конденсатор 7 шунтируются дополнительным

резистором 13. Степень шунтирования, уменьшение времени восстановления и частоты автомодуляции зависят от выбора величины сопротивления дополнительного резистора 13.

В предложенном преобразователе время восстановления уменьшено, что в конечном счете позволяет повысить частоту вненлней модуляции.

Формула изобретения

Преобразователь скорости вращения в частоту электрических колебаний, содержащий зубчатый вращающийся диск, установленный с возможностью взаимодействия с магнитным потоком ферритового сердечника, на котором размещены коллекторная и базовая индуктивные обмотки автогенератора, выполненного на транзисторе с резистором, зашунтированным конденсатором в цепи эмиттера, и нагрузочная обмотка, соединенная с двухполупериодным выпрямителем, нагруженным на выходной фильтр, а также источник питания, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства к угловому перемещению зубчатого вращающегося диска путем сокращения времени

восстановления, в нем параллельно резистору, зашунтированному конденсатором, включены последовательно соединенные дополнительный резистор и промежуток коллектор-эмиттер дополнительного транзистора, а между выходом двухполупериодного выпрямителя и базой дополнительного транзистора включен фильтр нижних частот, при этом на базу дополнительного транзистора подано запирающее напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Фурмап Б. А. Автогенераторный преобразователь скорости вращения в частоту импульсов. «Приборы и системы управления, 1973, № 1, с. 38.

«f/г

Вых.

i