Бесконтактный датчик управления м.и.ахмадинурова Советский патент 1981 года по МПК H03K17/80 

Изобретение относится -к автома ик и может быть использовано в устройствах ввода информации на магнитных элементах. Известен бесконтактный датчик управления, содержащий генератор Роера с подвижным и неподвижным магнитопроводом 111. Однако это устройство не отличает ся высокой помехоустойчивостью. По технической сущности наиболее слизким к предлагаемому является бесконтактный датчик управления, содержсцций генератор Роера с подвиж ным и неподвижным магнитопроводом с ферромагнитным шунтом и закрепленными коллекторной, базовой и выходн обмотками 2. Однако известное устройство не отличается высокой помехозащищенностью и Нсщежностью. Цель изобретения - повышение помехозащищенности и надежности устро ства. Для достижения этой цели в бесконтактный датчик управления Ахмади рова М.И., содержащий генератор Рое с подвижным и неподвижным магиитопроводом с ферромагнитным шунтом И закрепленными коллекторной, базовой и выходной обмотками, введено ферромагнитное ярмо, а неподвижный магнитопровод выполнен замкнутым снаружи и состоит из двух цилиндрических чашек броневого типа с зазорами между их кернами, причем внутри и в торцах указанных чашек расположены соосно, в одной - коллекторная, в другой - выходная и базовая обмотки, при зтом шунт и ярмо выполнены в виде цилиндрических шайб, шунт жестко закреплен и расположен без зазора по внутреннему диаметру неподвижного магнитопровода, одной плоскостью вплотную с коллекторной обмоткой и образует кольцевой зазор во внутреннем отверстии с подвижным магнитопроводом, ярмо имеет кольцевой зазор между своей внешней цилиндрической поверхностью и внутренней поверхностью неподвижного магнитопровода к закреплено своим отверстием на под вижном магнитопроводе с возможностью соприкасания к другой плоскости шунта, причем подвижный магнитопровод выполнен в виде цилиндрического штока, один конец которого подпружинен с наружного торца чаинки с коллекторной обмоткой, а другой конец образует зазор с торцем керна чашки выходной и базовой обмоток, при этом цилиндрический шток установлен с возможностью свободного перемещения в центральных отверстиях кернов.

На чертеже представлены общий вид конструкции и электрическая схема устройства.

Устройство содержит генератор. -Роера, выполненный на транзисторах 1 и 2, вход которого подключен к клеммам источника питания i выход - к диодам 3 и 4 и резистору 5, при этом диоды 3 и 4 соединены с базой, а резистор 5 - с эмиттером силового транзистора 6, в коллекторную же цепь включена нагрузка 7.Неподвижный магнитопровод генератора состоит из двух цилиндрических броневых чашек 8 и 9, с зазором между их кернами 10, причем внутри и в торцах расположены обмотки 11-13, в чашке 8 - коллекторная, а в чавлке 9 - выходная и базовая, соответственно. Подвижный магнитопровод имеет форму цилиндрического штока 14, один конец которого с наружного торца чашки 8, подпружинен пружиной 15, а другой образует зазор с торцом .ерна чашки 9, при этом шток 14 установлен с возможностью свободного перемещения в центральных отверстиях кернов 10. Ферромагнитные шунт 16 и ярмо 17 имеют форму цилиндрических шайб и закреплены соответственно: первый по внутреннему диаметру чашки 8, вплотную с плоскостью обмотки 11 и с зазором 18, между цилиндрической поверхностью своего отверстия и штоком 14/ второена штоке 14 с зазором 19 между своей внешней цилиндрической поверхностью и внутренней цилиндрической поверхностью неподвижного магнитопровода, с возможностью соприкасания с другой плоскостью первого.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии (выключено) вход генератора Роера подключен к источнику питания U,, а ярмо 17 плотно прижато к плоскости шунта 16 за счет действия упругих сил пружины

15,при этом генератор не возбужден, и сигнал на выходе устройства отсутствует. Это вызвано тем , что магнитный поток коллекторной обмотки практически полностью замкнут по контуру через магнитные цепи - чашки 8, шунт

16,ярма 17, штока 14 и керна 10, а поток рассеяния, пронизывающий обмотки 12 и 13 весьма мал, причем дополнительному ослаблению последнего способствует зазор между торцом керна

10 (чашки 9) и концом штока 14. При перемещении штока 14 на величину X под действием усилия F магнитная цепь в области шунт-ярмо размыкается что приводит к резкому возрастанию магнитного потока, пронизывающего обмотки 12 и 13,,возбуждению генератора (за счет увеличения взаимоиндуктивности между обмотками 11 и 12),. отпиранию транзистора б и включению нагрузки 7 в цепь источника питания Упит, При возврате штока 14 в исходное с состояние (после снятия усилия F) ярмо 17 замыкает магнитную цепь и шунтирует магнитный поток обмотки 11, при этом автоколебания генератора срываются, силовой транзистор б за- крывается, а нагрузка 7 обесточивается.

Таким образом, выполнение магнитопровода бесконтактного датчика управления замкнутым снаружи позволилоснизить влияние на него внешних электромагнитных полей, а при выполнении из них, например клавиатуры - улучшить их электромагнитную совместимость. ,

Выполнение и размещение вьше рассмотренных зазоров, шунта, штока, обмоток и введение ярма, практически полностью шунтирующего магнитный поток коллекторной обмотки в исходном состоянии (выключено), позволило

5 надежно срывать колебания генератора Роера, а в разомкнутом состоянии магнитной системы (включено) обеспечивать тесную индуктивную связь между обмотками и как результат надежное

0 их возбуждение.

Формула изобретения

Бесконтактный датчик управления,

5 содержащий генератор Роера с подвижным и неподвижным магнитопроводамйс ферромагнитньш шунтом и закрепленными коллекторной, базовой и выходной обмотками, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности и надежности, введено ферромагнитное ярмо, а неподвижный магнитопровод выполнен замкнутым снаружи и состоит из двух цилиндрических чашек броневого типа с зазорами меяоду их кернами, причем внутри и в торцах указанных чашек расположены соосно, в одной - коллекторная, в другой - выходная и базовая обмотки, при этом шунт и ярмо выполнены в виде цилиндрических шайб,шунт жестко закреплен и расположен без зазора по внутреннему диаметру неподвижного магнитопровода одной плоскостью вплотную с коллекторной обмотг кой И Образует кольцевой зазор во

внутреннем отверстии с подвижным магнитопроводом, ярмо имеет кольцевой зазор между своей внешней цилиндрической поверхностью и внутренней поверхностью неподвижного магнито9 провода и закреплено своим отверстием на ПОДВИЖНОМ магнитопроэоде с возможностью соприкасания к другой плоскости шунта, причем подвижный магнитопровод выполнен в виде цилиндрического штока, один конец которого