Устройство для измерения перемещений Советский патент 1980 года по МПК G01B7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может бы использовано, в частности, для изме рения линейных или угловых перемете Известны устройства для измерени перемещений и контроля положений объектов, перемещакицИхся по прямой или по дуге окружности, основанные на преобразовании,контролируемого перемещения в импульсные сигналы и выполненные на полупроводнИ.Ковых/ приборах и магнитных элементах 1 -и 2 .. . Недостатки их состоят в сложност и громоздкости схемно1:о исполнения. Наиболее близким техническим решением к изобретению является устро ство для измерения перемещений,содержащее трансформаторный преобразователь перемещения, вйполненный на транзисторе высокочастотный блокинг-генератор, в колебательный контур которого включены обмотки трансформаторного преобразователя и конденсатор, делитель напряжения, средняя точка которого подключена к выводу одной из обмоток трансформаторного преобразователя, второй вывод которой подключен к базе транзистора, и усилитель-формирователь прямоугольных импульсов низкой частоты 3. Недостатками данного устройства ЯВЛЯЮТСЯсложность схемы, для работы которой необходимо два источника питающих напряжений постоянного тока и в которой с одержится значительное количество комплектирующих элементов, таких как транзисторы, стабилитроны, импульсный трансформатор и т.п., а тсакже невысокая надежность вследствие недостаточной устойчивости режима генерации высокочастотных колебаний блокинг-генератора. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение схема. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве делитель напряжения выполнен нелинейным, конденсатор колебательного контура блокинг-генератора подключен к средней точке делителя, блокинг-генератор снабжен вторым конденсатором/ включенным между коллекторным и базовым электродами транзистора, а усилительФормирователь подключен к выводу второй обмотки трансформатдрного прербраэователя. Нелинейный далитель в W fi Mne с:йёж з тёп ьнс5 с&еди ШтМ ё зййт;бЕ5&-- --Г сдаги-- ель- формирователь выполнен на тран зйстсэр с структурой. на чертеже представлена приОДйпиальная схема устройства для изме peHjfa ;ifepeMemieHHft. Устройство содержит нелинейный, делитель RI-Д1, трансформаторный преобразователь перемещений ,блокинг-генератор, вцполненный на тран зисторе ПП 1C резистором R2 в цепи эмиттера. В колебательный контур блокинг-генератора включены обмотки Wi и Wi трансформаторного преобразователя перемещений и конденсатор Сердечник преобразователя выполнен торб дальйам и имеет ра:дйальную про резь, в которой перемещается подвиж ный зубчатый элемент ЗЭ, выполненный-, например, в виде диска с радиальными прорезями или моугольными зубьями {из диамагнйтнЪгЪ мате риалаГ ис язываё1 ый с контролируемым объектом. Между коллекторным и базсзвым электродайи транзистора ПП1 включен конденсатор С2. К выводу обмотки W трансформаторного преобразователя, включенной B ifortnre KtopHyio-Qefib трзнзистора ПП1 подключены резистор R3 и базовый электрод транзистора ПП2, имеющего структуру и образую14етР ка.скад усилителя-формир6ватёля нйэкочастОтнах up ямоу гольных импульсов. В йИттернуто цепь этого транзистора включены резисторы R4 и сопротивление RH нагрузки. Устройство работает следующим образом. - ;. . Есяи в прорези сердечника трансформаторного преобразователя отсутствует зубец подвижного элемента, в блокинг-:генераторе возбуждаются высо.коЧас тр тные колебания, которые выделяются на резисторе iR3 подаюте я на базу низкочастотного транзистора ПП2. Этот транзисторвосптринимает высокочастотные колеба. ния положйтельной полярности как не . .прерывный с итн art неизменного пЪ лож и тельного потенциала (при воздействи высокочастотных колебаний отрицател ной полярности этот транзистор запи рается) , вследствие - этого в течени всего интервала времени, когда зубе подвижного зубчатого элемента ЗЭ отеутствуёт в прорези сердечника трансформаторного преобразователя,, транзистор ПП2 открыти в нагрузке RH протекает ток. При прохождении зуба подвижного ;элемента через прорезь сердечника резко уменьшается магнитный поток в сердечнике, вследствие чего проис г;шдаГ} ё|:гав : вЖбГрчнсТотйых кОле ба- НИИ блокинг-генератора. В рёзультат ток в транзисторе Г1П2 оказывается равным нулю. Таким образом, возникновение и срый высокочастотных колебаний Достигается при выведении и аведении зуба задающего элемента в прорезь тороидального сердечника трансфорМатЬрного преобразователя перемещений. Выведение (или введение) зуба подвижного элемента, иными словами перемещение подвижного элемента, приводит к увеличению (или уменьшению) магнитного потока в то- роидал-ьном ферритовом сердечнике , величина которого обеспечивает генерацию (или срыв) высокочастотных колебаний блокинг-генератора, что, в свою очередь, обеспечивает наличие (или отсутствие) тока в: нагрузке R, Последовательное, чередование в прорези тороидального ферритового сердечника зубьев и прорезей подвижного элемента обуславливает возникновение последователБности низкочастотных прямоугольных импульсов тока в нагрузке RH, причем длительность импульсов равна времени отсутствия зуба в прорези тороидального сердечйика, а длительность пауз-времени наличия зуба в прорези сердечника трансформаторного преобразователя. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы устройства при возникновении и срыве высокочастотнь1х колебаний и значительно упростить его конструкцию. Формула изобретения 1.Устройство для измерения перемещений, содержащее трансформаторный--преобразователь перемещения, выполненный на транзисторе,высокочастотный блокинг-генератор, в колебательный контур-которого включены обмотки трансформаторного преобразователя и конденсатор,,делитель напряжения, средняя точка; которого подключена к выводу одной из обмоток трансформаторного преобразователя, второй вьтод которой подключен к базе тран-. зистора, и усилитель-формирователь прямоугольных импульсов низкой частоты, отли чающее с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения схемы, делитель напряжения выполнен нелинейным, конденсатор колебательного контура-,, блокинг-генератора подключен к средней точке делителя, блокинг-генератор снабжен вторым конденсатором, включенным между коллекторным и базовым электродами транзистора, а усилитель-формиров.атель подключен к вьгеоду второй обмотки трансформаторного преобразователя. 2,Устройство по n.J, отл ич а ю щ е е с я тем, что нелинейный

делитель выполнен в виде последовательно соединенных резистора и диода.

Источники информации, пр «чятые во внимание При экспертизе

1, с. 58-60 (прототип). 1