Магнитострикционный преобразователь перемешений Советский патент 1981 года по МПК G01D5/12 

(54) МАГНИТОСТРИКЦИОИНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устро ствам для измерения и контроля перемещений, примёняеьым в системах авто матического управления и регулирования. По основному ав.св.№ 537242 известно устройство,содержащее звукопровод, демпфер, катушки записи и сч тывания, постоянные магниты, формирователи импульсов записи и считывания, счетный триггер, одновибратор и измеритель отношения временных интер валов, при этом конец звукопровода со стороны катушки записи демпфирова ДРУГОЙ конец жестко закреплен, а катушки записи и считывания выполнены подвижными относительно звукопровода и расположены на фиксированном расстоянии одна от друго.й. Вьрсодной величиной преобразовател служит отношение интервала времени распространения упругой волны в изме рительнбм канале (от катушки считывания до жестко закрепленного конца звукопровод и обратно) к времени распространения упругой волны в опорном канале (.между катушками) tl. Однако точность и разрешающая способность устройства недостаточна. Это обусловлено тем, что на опорный интервал времени влияет большое число дополнительных факторов: динамические характеристики материала звукопровода в зоне катушек записи и считывания, динамические характеристики катушек записи и считывания, задержки сигнала в соединительных кабелях, усилителе и формирователе. В результате случайного совместного воздействия всех названных факторов дисперсия случайной составляющей погрешности преобразования в опорном канале оказывается в несколько раз больше, чем в измерительном. Цель изобретения - повышение точности и разрешающей способности. Поставленная цель достигается тем, что в магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий эвукопровод, демпфер, катушку записи катушку считывания, постоянные магни ты, формирователь импульса записи, усилитель-формирователь импульсов считывания, Учетный триггер, одно ибратор, измеритель отношения време ных интервалов со стороны недемпфированного конца звукопровода устанавливается дополнительная катушка опорного канала, в электронную схему вводятся дополнительные усилитель-фо . мирователь считывания и счетный три гер, при этом выход усилителя-формирователя соединен со входом дополнительного счетного триггера, выход которого соединен с опорным входом измерителя отношения временных интервалов. На чертеже представлена блок-схем преобразователя. Магнитострикционный преобразователь . перемещений содержит звукопровод I , подвижные катушки 2 и 3 заголен и считывания, неподвижную катушку считывания 4, демпфер 5, постоянные магниты 6, формирователь 7 импул сов записи, усилители-формирователи 8 и 9 импульсов считывания измерительного и опорного каналов, счетные триггеры 10 и П измерительного и опорного каналов, одновибратор 12 и измеритель 13 отношения временных интервалов, Преобразователе работает следующим образом. По команде запуск формирователь 7 импульсов записи подает импульс тока записи в катушку 2, На участке звукопровода 1, находящемся под катушкой 2, возбуждается упругая волна расщзостранякщаяся по звукопроводу со скоростью V, Волна, распространяющаяся влево по звукопроводу, поглощается демпфером 5.Волна,распространянлцаяся вправ по звукопроводу, проходит под катушками считывания 3 и 4 наводит , в них импульсы ЭДС, которые после усиления и формирования усилителямиформирователями 8 и 9 переключают соответствующие триггеры 10 и И. Распространяясь далее, волна доходит до нед емпфированного конца звукопровода, отражается от него и, проходя под катушками считывания 4 и 3, ВНОВЬ наводит в них импульсы ЭДС, которые после соответствующего усиления и формирования вновь переключают триггеры 10 и 11. Таким образом,на выходе счетного триггера 11 формируется строб-импульс длительностью t, пропорциональный длине опорного канала ХА На выходе счетного триггера 10 формируется строб-импульс длительностью tjj , пропорциональный измеряемому перемещению х )(- V Задний фронт измерительного стробимпульса запускает одновибратор 12 и через время задержки t j.v, задаваемое одновибрато15ом, на вход формирователя импульсов записи поступает команда Запуск. Таким образом, за период посылки импульсов записи составляет Т 2 (- + х) /v, что исключает взаимное влияние прямой и отраженной волны. Опорный t и измерительный t; строб-импульсы поступают на входы измерителя 13 отношения временных интервалов, реализующего функцию преобразования N-b.li/V., .iL K-x 2X0 Как видно из полученного уравнения, выходная величина преобразователя не зависит от скорости распространёни.я упругой волны по звукопроводу, чем исключаются дополнительные погрешности, обусловленные ее нестабильностью,. Так как и в опорном и в измерительном канале исключено влияние на результат преобразования динамических характеристик материала звукопровода, катушек записи и считывания,задержки сигнала в соединительных кабелях, уислителях-формирователях считывания,то обеспечиваются высокая точность и разрешающая способность преобразователя. Таким образом, предлагаемое устойство обладает более высокими метроогическими характеристиками. Формула изобретения Магнитострикционный преобразователь перемещений по авт.св. IP 537242, отличающийся тем, что, с целью повьппения точност и разрешающей способности, в него введены дополнительные катушка считывания, постоянный магнит, усилите формирователь считывания и счетный триггер, .при этом дополнительная катушка считывания закрепляется неEIDПГ1

г

ь

I

п 06 подвижно у недемпфированного конца звукопровода и соединяется со входом дополнительного усилителя-формирователя, выход которого соединен со входом дополнительного счетного триггера, выходом соединенного с опорным входом измерителя отношения вре- менных интервалов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельст19о СССР № 537242, кл. G 01 О 5/12, 1975.

А

пЗапаек

F 8

П ьЛII IT LL

И

.ВлвН,

/3

BtoSi