Преобразователь перемещения в код Советский патент 1980 года по МПК G08C9/04 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД

I

Лзобретсние относится к области автоматики и вычислительной техники и может бьпь использовано в устройствах преобразования линейных и угловых величин в цифровой код.

Существуют магнитодиодные преобразователи, содержащие кодирующие элементы, выполненные в виде магнитопрю водов с источником намагничивания, магнитодиодные считывающие элементы и нагрузочные резисторь, в которых выходной сигнал определяется разностью напряжений считывающего элемента и стабилитрона 1.

Наиболее близким техническим решением к Данному является преобразователь перемещения в код, содержащий магнитные кодирующие элементы, в зазорах которых магнитодиодные считывающие Элементы с последовательно включенными стабилизаторами тока, источник опорного напряжения, нагрузочные резисторы 12.

Устройства такого типа характеризуются низкой надежностью работы в широких диапазонах изменения температуры окружающей среды. Это обусловлено сильной зависимостью

напряжения на магнитодиодах (МД) от температуры, примем температурный коэффициент напряжения (ТКН МД) имеет положительный знак при и отрицательный при В О, кроме того диапазон изменения напряжения МД от температуры при В-0 в несколько раз меньше диапазона изменения напряжения МД при , т.е. ди (t° , ) «uU(t°, В 0). Следовательно, при больщих диапазонах изменения температуры, например от -30°С до

10 +60°С, возможно появление на нагрузках ложных сигналов 1, или О, так как напряжение стабилизации стабилитрона практически остается неизменным.

Целью изобретения является повышение

15 надежности работы преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь введены выходные ключи, а источник опорного напряжения выполнен в виде эмиттерного повторителя и моста из

20 магнитодиодов и резисторов, один из магнитодиодов моста расположен в зоне действия магнитного поля с индикацией зазора, в котором расположен магнитодиодный считывающий элёмейт, в диагональ моста включен делитель из резисторов, средняя точка которого соедииена со входом эмиттерного повторителя, к выходу эмиттерного повторителя подключены выходные клюта, выходы которых соединены с нагрузочными резисторами, а входы соединены с магнитодиодными сштывающими элементами. На фиг. 1 представлена часть конструкции преобразователя; на фиг. 2 - его принципиальная схема; на фиг. 3 - вольт-амперные Характеристики магнитодиодов. Преобразователь перемещения в код содержит кодирующий элемент 1, магиитопровод 2 намагничивающую катушку 3, магнитодиод 4 (см. фиг. 1), выходные ключч 5, магиитодиоды моста 6 и б , резисторы моста 7 и 7 нагрузочные резисторы 8, стабилизаторы тока 9 и 9 эмиттерный повторитель 10, вход эмиттерного повторителя 11 и выход 12 (см. фиг. 2). Повторитель работает следующим образом. Каждому значению уГЛа поворота соответствует определенная конфигурация кодирующе го элемента, комбинация состояний маГнитодиодов 4. На фиг. 2 условно приведены индукции зазоров В)( , воздействующие на считывающие магнитодиоды 4. При воздействии на один или несколько магнитодиодов 4 инду ции By 0, напряжение на них меньше опорного напряжения на выходе змиттерного повто рителя 10, соответствующие ключи закрыты и по Нагрузкам ток не протекает. При индукции Bj( 7 О напряжение на соответствующих МД 4 становится большим (J ключи открываются и по соответствующим нагрузкам 8 протекает ток. Для пояснения работы устройства при различных температурах окружающей среды на фиг. 3 приведет : ВАХ - вольт-амперные. характеристики магнитодиодов, рабочи точки 11ри «3g const, задаваемом стабилизаторами тока, выполненными на полевых транзисторах, и положения точки Е , определяю щей опорное напряжение Uof,. В области отрицательных температур ВАХ принимают по ложение, изображенное на фиг. 3 пунктирным линиями. Напряжение на МД определяется точками пересечения Ор -const с соответствующей ВАХ: точка С при By О (сигнал О) и точка С при Bjjj О (сигнал 1). При резисторах 7-7 делителя, вкл а-а, напряжение ченного в диагональ моста в точке е равно (0) t UCl) Jon или графически , определяется средн точкой отрезка с-с . В области положительны температур ВАХ МД принимают положение, изображенное штрих-пунктирными линиями, а напряжение на МД точками d и d В 8.4 случае жесткого опорного напряжения, например равного UQP , произошло бы ложное О, появление сигнала и , так как на напряжение магиитодиода при сигнале 1 соответствующее индукции В О в точке d было бы меньше опорного напряжения Uon, ключ не откроется и в нагрузке в этот момент ток будет бтвутствовать. Однако напряжение точки G автоматически изменяется при увеличении температуры и принимает значение, определяемое средней точкой отрезка d-d,(Don), меньше чем напряжение в точке d, . Следовательно, при By 7 О соответствующий ключ 5 открывается и на нагрузке появляется ток (сигнал 1). Сплошными линиями показаны ВАХ и значение Uori Р нормальной температуре. Использование источника автоматически изменяющегося опорного напряжения повышает надежность заботы магнитодиодных преобразователей в широком диапазоне изменения температур и, кроме того, исключает погрешность нера:вномерНого квантования входного угла по порогу срабатывания выходных ключей, связанное с изменением температуры и определяемое кривой перехода считывающего элемента из состояния О в состояние 1. Формула изобретения Преобразователь перемещения в код, содержащий магнитные кодирующие злементы, в зазорах которых расположены магнитйдиодные считывающие элементы с последовательно включенными стабилизаторами тока, источник опорного напряжения, нагрузочные резисторы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы преобразователя, в него введены, выходные ключи, а источник опорного напряжения выполнен в виде змиттерного повторителя и моста из магнитодиодов и резисторов, один из магнитодиодов моста расположен в зоне действия магнитного поля с индукцией, равной по величине индукпии зазора, в котором расположен магнитодиодный считывающий элемент, в диагональ моста включен делитель из резисторов, средняя точка которого соединена со входом змиттерного повторителя, к выходу эмиттерного повторителя подключены выходные ключи, выходы которых соединены с нагрузочными резисторами, а входы соединены с магнитодиодными Считьшающими :элементами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 343285, кл. G 08 С 9/04, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2578266/24, кл. G 08 С 9/04, от 13.02.78