Магнитоиндукционный датчик скорости

Магнитоиндукционный датчик скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (»>980000 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) заявлено 17. 11.80 (21) 30051 16/18с присоединением заявки М(23) Приоритет (5i )M. Кл.

G 01 Р 3/481

9веударственнье1 квмнтет

CCCP ае денем нзебретеннй н етнрытнй

Опубликовано 07 12.82. Бюллетень (53) УЙК531 Я! (088.8) Дата опубликования описания 07. 12.

Л. Н.Александрова, И. P.Добровинскйй,. В. В.Марченко, Л.Г.Шигина и A.Ï.×åïàñîâ (72) Авторы изобретения

Пензенский политехнический институт (71) Заявитель (54) ИАГНИТОИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК СКОРОСТИ

Изобретение относится к измерению неэлектрических величин электри ческими методами и может быть использовано для измерения скорости в цифровой форме в автоматике и измерительной технике. 5

Известны цифровые измерители скорости, содержащие датчик скорости, соединенный с счетчиком импульсов датчика, а через ключ со счетчиком

1О импульсов эталонной частоты, последовательно соединенные дешифратор регистр и компаратор, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов и входом дешифратора, 15 а выход со вторым входом ключа,. третий вход которого соединен с генератором эталонной частоты, и промежуточный выход счетчика импульсов эталонной частоты подключен к управ" о ляющему входу дешифратора (1 ).

Недостатками таких преобразователей являются сравнительно низкое быстродействие и малая надежность

2 из-за измерения скорости эа один оборот вращения объектива.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является импульснь1й датчик скорости вращения, состоящий из бифилярной намотки, намотанной на магнитопровод, причем обмотка подключена к источнику, постоянного тока и магнитной головки с измерительной обмоткой, установленной с воэможностью перемещения относительно магнитопровода 1 2 J.

Недостатком известного датчика является низкая надежность вследствие импульсного представления скорости вращения по амплитудному принципу.

Такие датчики при наличии импульсных помех осуществляют ложное срабатывание, т.е. имеют низкую помехозащищенность.

Цель изобретения - повышение надежности и помехозащищенности измерения мгновенной скорости перемещения объекта.

3 98000

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее магнитопровод с бифилярной равномерно намотанной обмоткой, подключенной к источнику питающего напряжения, 5 и устройство съема информации в форме магнитной головки, введены усилитель-ограничитель, усилитель-формирователь, три цепочки последовательно соединенных одновибраторов, четыре схемы И, триггер с. раздельным входом, две схемы ИЛИ, генератор образцовой частоты, счетчик импульсов, дешифратор и устройство отображения информации, причем выход магнитной головки через усилитель-формирователь подключен к первым входам первых схем И, вторые входы которых через две цепочки, состоящие из двух последовательно соединенных одновибраторов, подсоединены соответственно к прямому и инверсному выходам усилителя-ограничителя, вх.>дам которого подключен к источнику питающего напряжения, .переменного тока, а выходы первых двух схем совпадения подсоединены к раздельным вхо-. дам первой схемы ИЛИ, выход которой подключен к третьей цепочке двух последовательно соединенных одновибраторов, а прямой и инверсный выходы триггера подсоединены к первым входам вторых схем И, вторые входы которых связаны с выходом генератора образцовой частоты, а выходы этих схем И подсоединены через вторую схему ИЯИ ко входу счетчика импульсов, выход которого через дешифратор подключен к устройству отображения инФормации, причем управляющий вход дешифратора и сбросовый вход счетчи40 ка импульсов подсоединены соответственно к выходам первого и второго одновибраторов третьей цепочки одновибраторов.

На чертеже показана схема предла45 гаемого устройства.

Схема устройства содержит источник переменного тока 1, магнитопровод

2 с бифилярной намоткой в форме меандра, усилитель-ограничитель 3, магнитную головку 4, усилитель-формирователь 5, первые две схемы И 6,7, две цепочки последовательно соединенных одновибраторов 8,9 и 10,11, триггер с раздельными входами 12, генера- 55 тор образцовой частоты 13, вторые схемы И 14,15, первую схему ИЛИ 16, счетчик 17, дешифратор 18 и устройство отображения информации 19 вторую схему ИЛИ 20 и третью цепочку последовательно соединенных одновибраторов 21 и 22, причем выход источника переменного тока 1 соединен с бифилярной намоткой 2 и усилителем-ограничителем 3. Магнитная головка 4, перемещающаяся вдоль витков бифилярной намотки, подклю чена к усилителю-формирователю 5, выход которого подключен к первым входам двух схем И 6 и 7, вторые входы которых соединены с цепочками двух последовательно соединенных одновибраторов 8,9 и 10,11, входы которых подключены к прямому и инверсному выходу усилителя-ограничителя 3 соответственно. Выходы схем

И 6,7 соединены с раздельными входами триггера 12 и параллельно подключены к схеме ИЛИ 20. Выходы триггера

12 прямой и инверсный )соединены с двумя схемами И 14, 15, вторые входы которых связаны с генераторсм образцовой частоты 13. Выходы схем И 14 и 15 через схему ИЛИ 16 подключены к счетчику импульсов 17, выход которого соединен через дешифратор 18 к устройству отображения информации

19, а выход схемы ИЛИ 20 связан с цепочкой двух последовательно соединенных одновибраторов 21, 22, выходы которых подключены к сбросовому входу счетчика 17 и к установочному входу дешифратора 18 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

С источника переменного тока 1 напряжение питания подается на информационную линейку с бифилярной намоткой 2 и параллельно к усилителюограничителю 3. При перемещении магнитной головки 4 вдоль витков бифилярной намотки 2 в ней наводится

ЗДС, причем за счет выполнения намотки бифилярной напряжение в магнитной головке меняется на противоположное (+ 180ОС ) через каждый шаг этой намотки. Усилитель-формирователь 5 формирует из синусоидального сигнала с магнитной головки прямо- . угольные импульсы соответствующей полярности. Далее эти импульсы поступают на две схемы И 6,7, вторые входы которых засинхронизированы с источником переменного напряжения через усилитель-ограничитель,3, и две цепи последовательно соединенных одновибраторов 8,9 и 10,11. При совпа6

Предлагаемое устройство позволяет измерять скорость за длительность импульса, соответствующего постоянной фазе сигнала, т.е. за один шаг информационной линейки, и определяет скорость объекта через частоту смены фаз напряжения, снимаемого с магнитной головки, что позволяет повысить надежность и помехозащищен10 ность измерения мгновенной скорости перемещения объекта.

Иагнитоиндукционный датчик скорости, содержащий магнитопровод с бифилярной равномерно намотанной обмоткой, подключенной к источнику питающего напряжения, и устройство съема информации в форме магнитной головки, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности измерений и помехозацищенности устройства, в него введены усилительограничитель, усилитель-формирователь, три цепочки последовательно соединенных одновибраторов, четыре схемы И, триггер с раздельным входом, две схемы ИЛИ, генератор .образцовой час" тоты, счетчик импульсов, дешифратор и устройство отображения информации, причем выход магнитной головки через усилитель-формирователь подключен к первым входам первых схем И, вторые входы которых через две цепочки, сос» тоящие из двух последовательно соединенных одновибраторов, подсоединены соответственно к прямому и инверсному выходам усилителя-ограничителя, вход которого подключен к источнику питающего напряжения переменного тока, а выходы первых двух схем совпадения подсоединены к раздельным входам триггера и к двум входам первой схемы ИЛИ, выход которой подключен к третьей цепочки двух последовательно соединенных одновибраторов, а прямой и инверсный выходы триггера подсоединены к первым входам вто— рых схем И, вторые входы которых связаны с выходом генератора образцовой частоты, а выходы вторых схем

И подключены через вторую схему ИЛИ ко входу счетчика импульсов, выход которого через дешифратор подключен к устройству отображения информации, причем управляющий вход дешифратора и сбросовый вход счетчика импульсов

5 980000 дении фаз питающего напряжения и напряжения с магнитной головки триггер 12 находится в каком-то иэ начальном состоянии.

При несовпадении фаз этих напряжений срабатывает одна из схем И 6, 7 и перебрасывает триггер 12 в противоположное состояние, т.е. количест во смены фаз напряжения в магнитной головке будет прямо пропорционально перемещению магнитной головки вдоль витков бифилярной намотки. Далее сигнал с прямого и инверсного выходов триггера 12 поступает на схемы И 14,15 .при совпадении Сигналов с триггера и с генератора образцовой частоты 13 импульсы с генератора образцовой частоты 13 будут поступать через схему ИЛИ 16 сборки в счетчик импульсов 17. Они будут подаваться в счетчик импульсов tj до тех пор, пока не сменится фаза напряжения в магнитной головке. В этом случае скорость перемещения объекта будет измеряться через вторую схему И 15, далее через схему ИЛИ 16 сборки и далее к счетчику импульсов 17. Для синхронизации измерения мгновенной скорости с выходов первых двух схем совпадения 6,7 снимается сигнал и поступает через вторую схему ИЛИ сборки к третьей цепочке двух последовательно соединенных одновибраторов 21,22. Длительность двух последовательно соединенных одновибраторов выбирается меньше длительности импульсов генератора опорной частоты.

При смене фазы напряжения в магнит-. ной головке по заднему фронту одной 4О иэ срабатывающих схем И 6,7 срабатывает схема ИЛИ 20 и затем срабатывает одновибратор 21, разрешающий считывание информации с мгновенной скорости перемещения объекта, хранимой в счетчике импульсов 17. Разрешающий импульс одновибратора 21 подается на управляющий вход дешифратора и информация о скорости объекта регистрируется в устройстве отображения ин50 формации 19.

С задержкой, равной длительности импульсов одновибратора 21, срабатывает одновибратор 22 и сбросит счетчик импульсов в нулевое состояние, 55 т. е. устройство будет подготовлено к счету новой пачки импульсов, а именно измерению нового значения мгновенной скорости.

Формула изобретения

Составитель Г.Толкачев

Редактор В.Лазаренко Техред С.Мигунова Корректор У.Пономаренко

Заказ 9350/34 Тираж 887 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 8-35, Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 7 980000 подсоединены соответственно к выхо- дам первого и второго одновибраторов М третьей .цепочки одновибраторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

610021, кл. G 01 Р 3/54, 1978

2 ° Авторское свидетельство СССР

295085, кл. G 01 Р 3/481, 1971 °