(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЯЗИ С ИНДУКЦИОННЫМ ПРИЕМНИКОМ
1
Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для передачи угла к приемникам индукционного типа.
По основному авт. св. № 905846 известно устройство для связи с индукционным приемником, содержащее усилитель, выход которого через конденсатор связан с обмоткой индукционного приемника. Усилитель охвачен обратной связью по напряжению на обмотке приемника. Обмотка индукционного приемника и конденсатор образуют последовательный контур, резонансная частота которого при соответствующем выборе емкости конденсатора равна несущей частоте входного сигнала. В связи с этим увеличивается динамический диапазон напряжения на обмотке по сравнению с диапазоном выходного напряжения усилителя в Q раз (Q - добротность контура), и контурное усиление, выходные ток и напряжение усилителя оказываются в фазе и рассеиваемая в нем мощность уменьшается, уменьщение рассеиваемой мощности приводит к повы шению надежности. Наибольщий эффект в выигрыще по динамическому диапазону и контурному усилению достигается в предложенном устройстве при большой величине Q 1.
Однако при расстройке контура относительно частоты входного сигнала, особенно при больщой величине Q, резко уменьшается контурное усиление, выигрыш по динамическому диапазону напряжения, увеличивается сдвиг фаз между выходными током и напряжением усилителя, что приводит к возрастанию рассеиваемой мощности. Поэтому необходима точная настройка
ib контура. Эта ндстройка в известном устройстве при заданной частоте входного сигнала возможна только подбором емкости конденсатора, номинал которой может иметь разброс до 10-20% и более. Кроме того,
15 источники возбуждения датчиков даже при стабильной величине частоты могут иметь разброс от ее номинального значения. Поэтому подстройку резонансной частоты необходимо производить при переходе от одного источника возбуждения к другому, что
20 связано с перепайками в устройстве. Из-за сложности подбора емкости конденсатора широкое использование известного устройства возможно при сравнительно малых величинах Q (2-5).
Цель изобретения - повышение надежности устройства.
Цель достигается тем, что в устройство введены реактивный элемент с настройкой и демодулятор, один вход которого подключен к выходу усилителя, другой вход соединен с обмоткой приемника, выход подключен к одному входу реактивного элемента с настройкой, другой вход которого соединен через конденсатор с выходом приемника, а выход подключен к обмотке приемника. Реактивный элемент с настройкой выполнен в виде катушек индуктивности с пересекающимися полями.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство для связи с индукционным приемником с обмоткой 1 содержит усилитель 2, ко входу которого подключен источник сигнала (датчик) 3 через резистор 4. Между обмоткой 1 и входом усилителя 2 включен резистор 5. Между выходом усилителя и обмоткой 1 включены соединенные последовательно конденсатор 6 и введенный реактивный элемент 7 с настройкой. Реактивный элемент 7 выполнен в виде катушки индуктивности с пересекаюш,имися полями, при этом катушка 8 - катушка с переменной индуктивностью, катушка 9, создающая пересекающее поле для модуляции магнитной проницаемости. В устройство введен демодулятор 10, входы которого подключены к выходу усилителя 2 и к обмотке 1, а выход - к обмотке 9.
Устройство работает следующим образом,
Сигнал датчика 3 и сигнал с обмотки 1 через резисторы 4 и 5 сравниваются на входе усилителя 2, который усиливает .сигнал рассогласования. Выходное напряжение усилителя 2 поступает на последовательный контур, образованный индуктивностью LI обмотки 1, конденсатором б, емкостью С и индуктивностью Lg обмотки 8 введенного реактивного элемента с электронной настройкой 7. Настройка контура в резонанс под частоту входного сигнала осуществляется грубо выбором соответствующей емкости и точно путем подачи электрического сигнала на соответствующий вход элемента 7. При выполнении элемента 7 в виде катушек индуктивности с пересекающимися полями 8 и 9 изменение тока в катущки 9 приводит к изменению магнитной проницаемости материала и индуктивности катущки 8 от максимального до некоторого минимального значения. Экспериментальная проверка показала, что на сердечниках Ф 1500 можно получить двухкратное изменение индуктивности Ц, при этом добротность катушки (Qs) на частотах 0,4-1 кГц остается высокой (Q8 30-40).
Если индуктивности LI и ц одного порядка, а добротность обмотки 1 (Q) меньше Qs (Qi Qs), то введение обмотки 8 в контур не приводит к уменьшению отношения напряжения на обмотке 1 (Ui) к выходному
напряжению усилителя (U). При резонансе
Щ o( bii СОо(Ьл+Ь8 л.
тг ..;г-гг 5;г-гг 1-к- И2
u,+ u
3 .8
г
Таким образом, введение элемента с настройкой, обладающего высокой добротностью, упрощает настройку контура и не приводит к уменьшению динамического диапазона напряжения на обмотке приемника. При настройке контура в резонанс напряжения на выходе усилителя 2 Ui и обмотке 1 (Ui) сдвинуты на 90°, а при расстройке контура сдвиг фазы изменяется. Поэтому выходной сигнал демодулятора 10 изменяется от некоторого фиксированного значения в обе стороны, что приводит к такому изменению индуктивности LS, при котором контур настраивается на резонанс и сдвиг фаз меж: ду Ui и и равен 90°. Для повышения точности настройки контура в резонанс коэффициент передачи демодулятора 10 должен быть достаточно высоким. Это может достигаться за счет введения дополнительных усилителей на входах или выходах демодулятора.
Таким образом, по сравнению с известным в предлагаемом устройстве для связи с индуктивным приемником обеспечивается простота и точность настройки в резонанс, достижение более высокой экономичности при высокой добротности контура, уменьшаются требования к стабильности частоты входного сигнала и параметров конденсатора и обмотки.
Устройство может найти применение в системах автоматики в качестве системы
передачи электрического сигнала к приемникам индукционного типа от датчиков различного типа, например, цифро-аналогового преобразователя.
Формула изобретения
1. Устройство для связи с индукционным приемником по авт. св. № 905846, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены реактивный элемент с настройкой и демодулятор, один вход которого подключен к выходу усилителя, другой вход соединен с обмоткой приемника, выход подключен к одному входу реактивного элемента с настройкой, другой вход которого соединен через конденсатор с выходом приемника, а выход подключен к обмотке приемника.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что реактивный элемент с настройкой вьгполнен в виде катушек индуктивности с пересекающимися полями.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 905846, кл. О 08 С 19/38, 1978 (прототип) .
