Устройство для дистанционногоизМЕРЕНия пЕРЕМЕщЕНий Советский патент 1981 года по МПК G08C19/12 G05D3/12 

Изобретение относится к автомагике и телемеханике, в частности к системам передачи сигналов. Известен датчик перемещений, содержащий два измерительных неподвижных сердечника, коллекторные обмотки которых соединены последовательно с первым плечом выпрямительного моста и подключены к коллектору транзистора, а обмотки обратной связи включены последовательно и соединены с базой транзистора, усилитель постоянного тока, подключенный к диагона ли выпрямительного моста и подвижный сердечник 1. Однако это устройство не обеспечивает дистанционной передачи перемещения и слежения за объектом. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устр(йство для дистанционного измерения перемещений, содержащее первый, второй, третий и четвертый неподвижные сердечники, транзистор, коллектор которого через последовательно соединенные рабочие обмот- ки неподвижных сердечников подключен к отрицательной клемме источника напряжения, обмотки обратной связи неподвижных сердечников соединены последоватепьно и замкнуты в кольцъ, подвижные магнитные сердечники, один из которых соединен с датчиком перемещений, а другой - с реверсивным двигателем, эмиттер транзисгсра подключен к нулевсЛ клемме источника напряжения в усилитель постоянного тока, пошипоченный к обмоткам сердечников 2 Недостатком известного устройства является низкая тбчность измерения перемещений. Цель изобретения -повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в Устройство для дистанционного измерения перемещений, содержащее первый, второй, третийг;.и четвертый неподвижные сердечники, усилитель, один вьссод которого через последовательно соединенные рабочие обмотки неподвижных сердечников подключен к отрицательной клемме источннка напряжения, обмотки обратной связи неподвижных сердечников соединены последсжательно и замкнуты в кольцо, Людвкжные магнитные сердечники, одйн из которых соединен с датчиком перемепхений. а другой - с реверсивнь1м двигателем, другой выход усилителя подключен к нулевой клемме источника напряжения, введены фааосдвигающий блок, первый и вторе автогенератфы, блок реверсивного управления и линейный смеситель, общая точка соединения обмоток обратной связи первого и четвертого неподвижных сердечник подключена ко входу первого автох нераTopai и через фазосдвигающии олок ко входу второго автогенератора, вбкоды первого и второго автогенераторов, соединены с соответствующими входами блока реверсивного управления и линейного смесителя, выход которого подключен к ВХ.ОДУ усилителя, выход блока реверсивного управления соединен с реверсивным двигателем, общая точка соединения обмоток обратной связи второго и третьего неподвижных сердечников подключена к нулевой клемме источника напряжения. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит неподвижные сердечники 1,2,3 и 4, рабочие обмотки 5,6, 7 и 8, транзистор 9, с мотки 10,11,12 и 13 обратнсй связи (мостовой) датчик 14 перемещений, фазосдвигающии блок 15 первый автогенератор 16, второй автогенератор 17, блок 18 реверсивного управления, линейный смеситель 19, подвижные магнитные сердечники 2О и 21, реверсйвный двигатель 22. Устройство работает следующим образом. Автогенераторы 16 и 17 выполнены п схеме с обратной связью, осуществляемой через блоки устройства. В цепь обратной связи первого автогенератора 16 включены коллекторные об мотки 5-8, транзистор 9, линейный смеситель 19, а в цепь офатнсй связи вто рого автогенератора 17, коллекторные об мотки 5-8, транзистор 9, фазосдвигающии блок 15 и линейный смеситель 19. Каждая из коллекторных обмоток 5-8 индуктивно связана с обмотксй 10-13 об ратной связи соответственно, так как эти обмотки попарно расположены на неподвижных сердечниках 1-4, 6 4 Сдвиг фазы на 180° в фазосдвигаюем блоке 15 обеспечивает подачу сигала с противоположных узлов (с диагоали) мостового датчика 14 на вход втоого автогенератора 17 в противофазе с одачей его на вход первого автогенератоа 16. При центральном положении подвилных сердечников 20 и 21 мостовой датчик 14i образованный последовательно соединенными между собой в замкнутую мостовую схему четьфьмя обмотками 1О-13 обратой связи, сбалансирован вследствие равенства индуктивности этих обмоток. При смещении основного подвижного сердечника 20вследствие изменения магнитных свойств неподвижных сердечников 1 и 2 происходит разбаланс мостового датчика 14. В зависимости от направления смещения подвижного сердечника 20, т.е. от фазы разбаланса мостового датчика 14, в цепь автогенераторов 16 и 17 вводится положительная или отрицательная обратная связь. В случае положительной обратной связи автогенераторы 16 и 17 возбуждаются, а в случае отрицательнойколеЬания срываются. Так как в цепь обратной связи второго автогенератора 17 включен фазосдвигающии блок 15, обеспечивающий сдвиг фазы сигнала на 180-, то положительная обратная связь для первого автогенератора 16 является отрицательной обратной связью для второго автогенератора 17 и обратно. Таким образом, при смешении подвижного сердечника 20 мостовой датчик 14 разбалансируется и в одном из автогенераторов 16 или 17 (в зависимости от направления разбаланса) возникает генерация. Выходной сигнал возбудивщегося автогенератора 16 или 17 поступает на один из двух входов блока 18 реверсивного управления, выходной сигнал которого подается на реверсивный двигатель 22, перемещающий исполнительный орган с дополнительным подвижным сердечником 21до тех пор, пока не займет по отнощению к дополнительным неподвижным сердечникам 3 и 4 такое же положение, в каком находится подвижный сердечник 20по отношению к измерительным неподвижным сепоечникам 1 и 2. Вследствие изменения магнитных свойств дополнительных неподвижных сердечников 3 и 4 в мостовом датчике 14 наступает баланс и происходит срыв.генерации возбудившегося автогенератора. Дополнительньй подвижной сердечник 21останавливается. Таким образом, смешение подвижного сердечника 2О вызывает перемещение ис- попнигёпьного органа, а значит и дополнительного подвижного сердечника 21 в туже сторону, {т.е. устройство реагирует на знак рассогласования мостового датчика 14). В результате исполнительный орган произвел слежение за объектом. Точность измерения перемещения обьек та и слежения исполнительного сагана за объектом определяется чувствительностью автогенераторов 16 и 17. Используемые в устройстве автогенераторы с фазовым управлением самовозбуждением обладают повышенной чувствительностью и Помехоустойчивостью.. Переменный сигнал с выхода линейного смесителя при необходимости может . быть использован для дистанционнсй ивдикации процесса рлежения исполнительного органа за объектом (известное устройство такой возможности не имеет). Благодаря использованию автогенерато ров с фазовым управлением и самовозбуж дением предлагаемое устройство обладает повышенной точностью измерения перемемешения, а также повышенной надежность функционирования. Это позволяет исполь зовать предлагаемое устройство в систе мах, где необходима высокая точность и надежность измерения перемешения. Формула изобретения Устройство для дистанционного измерения перемешений, содержашее первый, второй, третий и четвертый неподвижные сердечники , усилитель, один выход которогр через последовательно соединенные рабочие обмотки неподвижных сердечников подключен к отрицательной клемме источника напряжения, обмотки обратной связи неподвижных сердечников соединены последовательно и замкнуты в кольцо, подвижные магнитные сердечники, один изкоторък соединен с датчиком перемешений, а другой - с реверсивн1 1м двигателем. въкод усилителя подключен к нулевой клемме источника напряжения, о т личаюшееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в ycTpc4iство введены фазосдвигаюший блок, первый и второй автогенераторы, блок реверсивного управления и линейный смеситель, общая точка соединения обмоток обратной связи первого и четвертого неподвижных сердечников подключена ко входу первого автогенератора и через фазосдвт ающий блок - ко входу второго автогенератора, выходы первого и вторсйго автогенераторов соединены с соответствующими входами блока реверсишюго управления и линейного смесителя, вькод которого подключен к входу усилителя, выход блока реверсивного управления соединен с реверctiBHbiM двигателем, общая точка соединения обмотсж обратной связи второго и третьего неподвижных сердечников подключена к нулевой клемме источника напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 459662, кл. G 08 С 9/О4, 1974. 2.Авторское свидетельство СССР 618774, кл. G ОБ С 9/О4, 1978 (прототип).