Устройство для измерения перемещений

Устройство для измерения перемещений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

riiI 726416

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М, Кл. (22) Заявлено 06.0178 (21) 2568635/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 В 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий. Опубликовано 0504 80. Бюллетень Мо13

Дата опубликования описания 050480 (53) УДН 621.317„

° 39:531.14 (088.8) (72) Автор изобретения

М.И. Васюхин. (71) Заявитель

Ордена Ленина институт кибернетики

AH Укр аи нс кой CCp (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕ РЕНИ Я ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения линейных или угловых перемеще- . ний.

Известны устройства для измерения перемещений и контроля положений объектов, перемещающихс я по прямбй или по дуге окружности, основанные на преобразовании,,контролируемого перемещения в импульсные сигналы и . выполненные на полупроводниковых приборах и магнитных элементах (1) .и (2) °

Недостатки их состоят в сложности и громоздкости схемного исполнения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для измерения перемещений, содержащее трансформаторный преобразователь перемещения, выполненный на транзисторе высокочастотный блокинг-генератор, в колебательный контур которого включены обмотки трансформаторного преобразователя и конденсатор, делитель напряжения, средняя точка которого подключена к выводу одной иэ обмоток трансформаторного преобразователя, вто- . г рой вывод которой подключен к базе транзистора, и усилитель-формирователь прямоугольных импульсов низкой частоты (3) .

Недостатками данного устройства являются .сложность схемы, дЛя работы которой необходимо два источника

I питающих напряжений постоянного тока и в которой содержится значительное количество комплектирующих элементов, таких как транзисторы, стабилитроны, импульсный трансформатор и т.п., а также невысокая надежность вследствие недостаточной устойчивости режима генерации высокочастотных колебаний блокинг-генератора.

Цель изобретения — повышение надежности и упрощение схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве делитель напряжения выполнен нелинейным, конденсатор колебательного контура блокинг-генератора подключен к средней точке делителя, блокинг- генератор снабжен вторым конденсатором, включенным между коллекторным и базовым электродами транзистора, а усилительформирователь подключен к выводу второй обмотки трансформаторного пре726416 образователя. Нелинейный целитель вы пблйей в= виде последовательно соеди"="йеййй2 езйстора и диода, -а "усиюГитель-формирователь выполнен на транзйсторе с n=p n структурой.

На чертеже представ 1ена прийцйпиальная схема устройства для изме5 рени я перемещений.

Устройство содержит нелинейный. делйтель Rl-Д1, трансформаторный преобразователь Тр перемещений,блокинг-генератор, выполненный на транзисторе ПП 1 с резистором R2 в цепи эмиттера. В колебательный контур блокинг-генератора включены обмотки

W> и Wi трансформаторного преобразователя перемещений и конденсатор С1.15

Сердечник преобразователя выполнен торойдальный и имеет радиальную прорезь, в которой перемещается подвижный зубчатый элемент ЗЭ, выполненный., например, в виде диска с ра- 20 диальными прорезями или р ей"ки с прямоугольйыми зубьями (из диамагнитного материала) и связываемый с койтролируемым объектом. Между коллекторным и базовым электродами транзистора ПП1 вктпочен конденсатор

С2. К выводу обмотки W трансформаторного преобразователя, включенной

"в коллекторну о:цейь транзистора ПП1, подключены резистор R3 и базовый электрод транзистора ПП2, имеющего

n=p=n структуру и образующего къс— к ад усилителя-формиров ател я йи з кочастотных прямоугольных импульсов.

В эмиттерную цепь этогО транзистора включены резисторы R4 и сопротивление R нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

Если в прорези сердечника транс- 40 форматорного преобразователя отсутствует зубец подвижного элемента, в блокин г-.генер аторе воз буждаютс я высокочастотные колебания, которые выделяются на резисторе R3 и пода- "45 ются на базу низкочастотного транзистора ПП2. Этот транзистор воспринимает высокочастотные колебания положйтельной полярности как непрерывный сигнал неизменного положительного потенциала (при воздействии высокочастотйых колебаний отрицательной полярности этот транзистор запирается), вследствие. этого в течение всего интервала времени, когда зубец подвижного зубчатого элемента ЗЭ вЂ” бтбутствует в прорези сердечника трансформаторного преобразователя,. транзистор ПП2 открыт и в нагрузке

Й„протекает ток.

При прохождении зуба подвижного $0 элемента через прорезь сердечника резко уменьшается магнитный поток в сердечнике, вследствие чего проис. ходйт срыв высокочастотных колеба-. ний блокинг-генератора. В результате ток в транзисторе ПП2 оказывается равным нулю. Таким образом, возникновение и срый высокочастотных колебаний достигается при выведении и введении зуба задающего элемента в прорезь тороидального сердечника трансформаторного п >еобразователя перемещений, Выведение (или введение) зуба подвижного элемента, иными словами перемещение подвижного элемента, приводит к увеличению (или уменьшению) магнитного потока в тороидальном ферритовом сердечнике, величина которого обеспечивает генерацию (или срыв) высокочастотных колебаний блокинг-генератора, что, в свою очередь, обеспечивает наличие (или отсутствие) тока в нагрузке В„.

Последовательное чередование в прорези тороидального ферритового сердечника зубьев и прорезей подвижного элемента обуславливает возникновение последовательности низкочастотных прямоугольных импульсов тока в нагрузке R причем длительность импульсов равна времени отсутствия зуба в прорези тороидального сердечйика, а длительность пауз-времени наличия зуба в прорези сердечника трансформаторного преобразователяя..

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы устройства при возникновении и срыве высокочастотных колебаний и значительно упростить его конструкцию.

Формула изобретени я

1. Устройство для измерения перемещений, содержащее трансформаторный - :преобразователь перемещения, выполненный на транзисторе, высокочастотный блокинг-генератор, в колебательный контур которого в ключ ены обмот ки трансформаторного преобразователя и конденсатор,,делитель напряжения, средняя точка которого подключена к выводу одной из обмоток трансформаторного преобразователя, второй вывод которой подключен к базе тран-.

I зистора, и усилитель-формирователь прямоугольных импульсов низкой частоты, о тли чающее с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения схемы, делитель напряжения выполнен нелинейным, конденсатор

1 коле бательно го контура„бло кин г-генератора подключен к средней точке делителя, блокинг-генератор снабжен вторым конденсатором, включенным между коллекторным и базовым электредами транзистора, а усилитель-формирователь подключен к выводу второй обмотки трансформаторного преобразователя.

2. Устройство по и.), о т л ич а ю щ е е с я тем, что нелинейный

726416

I !

Составитель С. Скрыиинк

Техред О.Андрейко Корректор 8, Бутяга

Редактор И. Михеева

Тираж 801 Подиионое

ЦНИИПИ Государственного коьытета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 866/21

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул ° Проектная,4 делитель выполнен в виде последовательно соединенных резистора и диода.

3. Устройство по п.1, о т л ич а ю ц е е с я тем, что усилительформирователь выполнен на транзисторе с ll=p=tl структурой.

Источники информации, пр "чятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 312142, кл. G 01 D 5/20, 1968, 2. Патент СшА Р 3315253, кл. 340-347, 1973.

3. Датчик перемещения, Автоматика и приборостроение, 1965, М 1, с . 58-60 (прототип) .