Бесконтактный сигнализатор положения

Бесконтактный сигнализатор положения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для сигнализации положения движущихся объектов в устройствах автоматики и телемеханики. С целью повышения помехоустойчивости в сигнализатор , содержащий датчик 1, компаратор 19, триггеры 12, 20, введены выпрямители 16, 17, сумматор 18, пороговый блок 11, которые обеспечивают формирование истинного выходного сигнала элемента И 14 независимо от помехи, сигнал которой формирует на входе сумматора 18 слагаемые противоположного знака.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719673/28 (22) 14.07.89 (46) 23.11.91. Бюл. Рв 43 (72) К.В. Дюжев, Б.Н, Смирнов, П,Н. Ципленков и А.Г.Заломаев (53) 621.317,39:531.717(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 901821, кл. G 01 D 5/22, 1980.

Авторское свидетельство СССР М

1551970, кл. G 01 В 7/00, 1988. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ СИГНАЛИЗАТОР

ПОЛОЖЕНИЯ,, Ы2,„, 1693360 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для сиг.нализации положения движущихся объектов в устройствах автоматики и телемеханики. С целью повышения помехоустойчивости в сигнализатор, содержащий датчик 1, компаратор

19, триггеры 12, 20, введены выпрямители 16, 17, сумматор 18, пороговый блок 11, которые обеспечивают формирование истинного выходного сигнала элемента И 14 независимо от помехи, сигнал которой формирует на входе сумматора 18 слагаемые противоположного знака. 2 ил.

1693360

10

20

35

45

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для сигнализации положения движущихся объектов в устройствах автоматики и телемеханики.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости.

На фиг.1 изображена блок-схема сигнализатора; на фиг.2 — временная диаграмма работы сигнализатора.

Сигнализатор содержит датчик 1, в состав которого входят якорь 2, сердечник 3, первичная обмотка 4, вторичные полуобмотки 5 и 6, резонансный усилитель 7, регистр 8 сдвига, дешифратор 9, генератор 10, пороговый блок 11, триггер 12, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, элемент И 14, делитель 15 частоты, выпрямители 16 и 17, сумматор 18, компаратор 19 и триггер 20.

Выход триггера 20 подключен к первому входу элемента 13 И С КЛ ЮЧАЮЩЕ Е

ИЛИ 13 и D-входу триггера 12, выход которого подключен к второму входу элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13, выход которого подключен к первому входу элемента И 14, выход которого является выходом устройства, Сигнализатор работает следующим образом.

При протекании переменного тока через обмотку 4 чувствительного элемента 1 в обмотках 5 и 6, расположенных на крайних стержнях Ш-образного сердечника 3, индуцируются электродвижущие силы (ЭДС).

При приближении подвижного объекта (не показан) и, следовательно, связанного с ним якоря 2 к Ш-образному сердечнику 3, якорь 2 магнитного чувствительного элемента располагается таким образом, что уменьшает воздушный зазор между магнитопроводами, на которых, например, расположены обмотка 5 и обмотка 4, при этом увеличивается ЗДС в обмотке 5 (Оь). В этом случае на вход фазочувствительного компаратора 19 поступает сигнал, фаза которого определяется фазой ЭДС обмотки 5 (Us)

При дальнейшем движении подвижного объекта якорь 2 чувствительного элемента 1 располагается таким образом, что уменьшаться воздушный зазор между магнитопроводами, на кОторых расположены обмотки 6 и 4, при этом увеличивается ЭДС в обмотке 6 (Ов). В определенный момент движения подвижного объекта якорь 2 чувствительного элемента 1 принимает такое положение, что ЭДС обмотки 6 (Ui) превышает ЭДС обмотки 5 (Ов), фаза сигнала на первом входе компаратора 7 изменяется на

180 . При этом положительная полуволна сигнала на первом входе компаратора совпадает с положительным фронтом сигнала на выходе дешифратора 9 (Ug). В момент изменния фазы сигнала на первом входе компаратора 19 и поступления на второй его вход положительного фронта сигнала от дешифратора происходит, изменение уровня логического сигнала на выходе триггера 20, что вызываетизменение уровня логического сигнала на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕ Е ИЛ И 13 (О!3), На выходе элемента И 14 (U><>) появляется сигнал, фиксирующий момент изменения фазы при прохождении якоря 2 над

Ш-образным сердечником 3, После изменения уровня логического сигнала на выходе триггера 20 (Uzo) при поступлении следующего импульса с выхода дешифратора 9 на вход синхронизации триггера 12 происходит изменение уровня логического сигнала на его выходе (U>z), что вызывает изменение уровня логического сигнала на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 (О1з), и закончится формирование выходного сигнала.

У чувствительного элемента 1 имеется ложное состояние изменения фазы выходного сигнала, что обусловлено некоторой несимметричностью обмоток 5 и 6, вызванной погрешностями при их изготовлении. Ложное состояние изменения фазы может возникнуть, например, при дальнейшем движении подвижного объекта, связанного с якорем 2.

В этом случае якорь 2 проходит рабочую зону чувствительного элемента, т,е. зону, где якорь 2 находится над магнитопроводами обмоток 5 и (или) 6 и при удалении его от

Ш-образного сердечника 3 может возникнуть момент изменения фазы выходного сигнала, если остаточная ЭДС обмотки 5 больше остаточной ЭДС обмотки 6.

Под остаточной ЗДС понимается ЭДС, наводимая в обмотке на крайнем стержне сердечника 3 при достаточном удалении якоря 2, когда его влиянием можно пренебречь. Указанное изменение фазы выходного сигнала чувствительного элемента 1 вызывает изменение уровня логического сигнала на выходе триггеров 20 и 12 и элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 13 но при этом на выходе элемента И 14 появляется сигнал, так как на выходе пороГового устройства 11 сигнал (О ), запрещающий формирование сигнала на выходе элемента И 14 (О,ы,.), При нахождении якоря 2 в рабочей зоне чувствительного элемента 1 величина ЗДС обмоток

5 и 6 (Us, Ое) значительно превышает остаточные ЭДС этих обмоток, поэтому пороговый блок 11 формирует на своем выходе сигнал лог,"1", т.е. сигнал разрешения формирования сигнала на выходе элемента И 14 (0 ах.). Вне рабочей зоны чувствительного

1693360

Ф

Puz2 элемента 1 на выходе порогового устройства присутствует запрещающий сигнал уровня лог. "0".

Формула изобретения

Бесконтактный сигнализатор положе- 5 ния, содержащий дифференциальный трансформаторный датчик, последовательно соединенные генератор, делитель част оты, резонансный усилитель и первичную обмотку датчика, регистр сдвига, дешифра- 10 тор, компаратор, и два триггера, выходы генератора и делителя частоты подключены соответственно к управляющему и информационному входам регистра сдвига, выход которого через дешифратор подключен к 15 синхровходам первого и второго триггеров, начало первой вторичной полуобмотки датчика подключено к прямому входу компаратора, выход которого подключен к D-входу первого триггера, начало второй вторичной 20 полуобмотки датчика подключено к инвертирующему входу компаратора, конец первой вторичной полуобмотки датчика подключен к концу второй вторичной полуобмотки датчика, отличающийся тем. что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены два выпрямителя, сумматор, пороговый блок, элемент И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход первого триггера подключен к первому входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и

D-входу второго триггера, выход которого подключен к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, начала первой и второй вторичных полуобмоток датчика подключены к первым входам соответственно первого и второго выпрямителей, выходы которых подключены к входам сумматора, выход которого через пороговый блок подключен к второму входу элемента И, выход которого является выходом сигнализатора.