SU543006A1 - Linear displacement transducer for a sequence of time intervals - Google Patents

Description

1one

Изобретение отнооитс  к автоматике и измерительной технике и может быть использовано дл  св зи первичных источников информации с вычислительным устройством, в частности в преобразовател х перемещений в код.The invention relates to automation and measurement technology and can be used to communicate primary information sources with a computing device, in particular, in displacement converters to code.

Известны преобразователи линейных перемещений в последовательность временных интервалов . ОднИ из известных преобразователей содержат матнитомодул ционный датчик, подключенный к компараторам напр жений. Этот нреобразователь сложен по построению и имеет низкую точность работы 1. Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  нреобразователь линейных перемещений , содержащий посто нный магнит, укрепленный на Измерительном штоке, магнитный мультивибратор, выполненный на неподвижном тороидальном сердечнике, одни обмотки которого включены между источником питани  и коллектором транзисторов, вторые подключены к базам транзисторов и через резисторы - к источнику запирающего напр жени  смещени , а треть  обмотка подключена к выходу преобразовател , эмиттеры транзисторов подключены к общей шине, тенератор пр моугольного напр жени , подключенный к трансформатору 2. Этот известный преобразователь характеризуетс  значительными погрешност ми нелинейности длительности выходных сигналов -в функщщ от величины измер емого перемещеНИЯ.Known converters linear displacements in the sequence of time intervals. One of the known transducers contains a matte-modulation sensor connected to a voltage comparator. This converter is built by construction and has low accuracy. 1. The closest technical solution to the invention is a linear displacement transducer containing a permanent magnet mounted on a measuring rod, a magnetic multivibrator made on a fixed toroidal core, only windings of which are connected between the power source and a collector of transistors, the second ones are connected to the bases of transistors and, through resistors, to a source of blocking bias voltage, and a third winding is connected to the output transducer, the emitters of the transistors are connected to a common bus, tenerator rectangular voltage is connected to the transformer 2. This known transducer is characterized by considerable inaccuracies in E nonlinearity duration funkschsch output signals -to the magnitude of the measured displacement.

Целью изобретени   вл етс  новышение точности работы. В описываемом преобразователе это достигаетс  тем, что в нем тороидальный сердечник содержит  рмо, соедин ющее диаметрально противоположные стороны сердечника, параллельно с  рмом установлен шунт, в прорез х  рма и шунта располо0 жен посто нный магнит, один выход трансформатора через конденсатор подключен к базе одного транзистора, другой выход подключен непосредственно к базе другого транзистора , а базы транзисторов через диоды с)еди5 нены с эмиттерами.The aim of the invention is to improve work accuracy. In the described converter, this is achieved by the fact that the toroidal core contains a polar connecting the diametrically opposite sides of the core, a shunt is installed in parallel with the horn, a permanent magnet is located in the slot of the shunt, and one output of the transformer is connected through a capacitor to the base of one transistor , another output is connected directly to the base of another transistor, and the bases of transistors through diodes c) are united with emitters.

На фиг. 1 показан описываемый преобразователь с магнитопроводами -в одном из вариантов выполнени ; на фит. 2 - принципиальна  электрическа  схема преобразовател ; наFIG. 1 shows the described transducer with magnetic cores in one of the embodiments; on fit. 2 - principle electric circuit of the converter; on

О фиг. 3 - временна  диаграмма работы преобразовател : а - выходное напр жение генератора 16 пр моугольного напр н еНИ ; б - продифференцированное конденсатором 18 выходное напр жение генератора 16; в - последовательность временных интервалов на выходе преобразовател .About FIG. 3 - time diagram of the converter operation: a - output voltage of the generator 16 of a rectangular voltage; b - differentiated by the capacitor 18 the output voltage of the generator 16; c - sequence of time intervals at the converter output.

Claims (2)

Преобразователь содержит неподвижный тороидальный сердечник 1 с  рмом 2, параллельно которому установлен шунт 3. В прорез х  рма 2 и шунта 3 расположен посто нный магнит 4. Магнитный мультивибратор 5 выполнен на тороидальном сердечнике 1, одни обмотки 6 которого включены между источником 7 питани  и коллекторами транзисторов 8, вторые обмотки 9 подключены к базам 5 транзисторов 8 и через резисторы 10 - к источнику 11 запирающего напр жени  смещени , а треть  обмотка 12 подключена к выходу преобразовател  13. Эмиттеры транзисторов 8 подключены к общей шине 14. Базы Ю транзисторов 8 через диоды 15 подключены к эмиттерам. Генератор 16 пр моугольного напр жени  подключен к трансформатору 17, один выход которого через конденсатор 18 подключен к базе одного транзистора 8, а дру- 5 ой выход подключен непосредственно к базе (фугого транзистора 8. Посто нный магнит 4 укреплен на измерительном щтоке 19. Посто нный магнит 4 на измерительном щтоке 19 перемещаетс  в прорези  рма 2. По- 20 токи выпучивани  посто нного магнита 4 отвод тс  щунтом 3. Пр моугольное напр жепие синхронизации от генератора 16, продифференцированное конденсатором 18, подаетс  па базы транзисторов 8. При введении посто- 5  инОГо магнита 4 в прорезь  рма 2 в торойдалыюм сердечнике 1 по вл етс  поток посто нного подмагничивани  Фо. В одной половине сердечника 1 поток Фо совпадает с магнитным потоком Ф, создаваемым коллекторной обмот- 30 кой, а в другой - направлен встречно. Первой насыщаетс  та часть сердечника, в которой паправлени  потоков Ф и Фо совпадают. Переключение магнитного мультивибратора 5 происходит Б момент времени, определ емый 35 разностью потоков насыщени  Фз и посто нного подмагннчивани  Фо, а длительность выходного импульса преобразовател  составл ет 2(P,,).w,   -;; где W - число витков обмотки 6; Е - напр жение источника 7 питани . Поскольку дл  данной конструкции преобразовател  поток посто нного подмагничива- 45 пн  Фо  вл етс  линейной функцией перемещени  h посто нного магнита 4 Ф (/j , ° где К - коэффициент пропорциональности, то 50 длительность t выходных импульсов преобразовател  измен етс  линейно в зависимости 40 от перемещени  h посто нного магнита 4 в зазоре  рма 2. В процессе работы преобразовател  транзисторы 8 магнитного мультивибратора 5 переключаютс  попеременно с приходом запускающнх импульсов от генератора 16. При отсутствии запускающих импульсов оба транзистора 8 закрыты напр жением источника И. Описываемый преобразователь позвол ет получать периодическую последовательность импульсов с крутыми фронтами, длительность импульсов пропорциональна измер емому перемещению , а частота их следовани  и амплит )да - посто нны. Формула изобретени  Преобразователь линейных перемещений в последовательность временных интервалов, содержаи ;ий посто нный магнит, укрепленный на измерительном щтоке, магнитный мультивибратор , выполненный на неподвижном тороидальном сердечнике, одни обмотки которого включены между источником питани  и коллектором транзисторов, вторые подключены к базам транзисторов и через резисторы-к источнику запирающего напр жени  смещени , а треть  обмотка подключена к выходу преобразовател , эмиттеры транзисторов подключены к общей щине, генератор пр моугольного напр жени , подключенный к трансформатору , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности преобразовател , тороидальный сердечник содержит  рмо, соедин ющее диаметр.ально противоположные стороны сердечника, параллельно с  рмом установлен щунт, в нрорез х  рма и щунта расположен посто нный магнит, один выход трансформатора через конденсатор подключен к базе одного транзистора, другой выход подключен непосредственно к базе другого транзистора, а базы транзисторов через диоды соединены с эмиттерами. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:. 1. Розенблат М. А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной техники. Наука, с. 336, рис. 8-27. The converter contains a fixed toroidal core 1 with a rm 2 parallel to which shunt 3 is installed. A permanent magnet 4 is located in the slot of the rom 2 and shunt 3. Magnetic multivibrator 5 is made on the toroidal core 1, only windings 6 of which are connected between the power source 7 and the collectors transistors 8, the second windings 9 are connected to the bases 5 of transistors 8 and through resistors 10 to the source 11 of the blocking bias voltage, and a third winding 12 is connected to the output of the converter 13. The emitters of the transistors 8 are connected to bschey bus 14. The bases of transistors Yu 8 via diodes 15 connected to the emitters. A rectangular voltage generator 16 is connected to a transformer 17, one output of which through a capacitor 18 is connected to the base of one transistor 8, and the other 5th output is connected directly to the base (fugo 8. The permanent magnet 4 is fixed on the measuring rod 19. DC The magnet 4 on the measuring rod 19 is moved in the slot of the rack 2. The currents of the buckling of the permanent magnet 4 are retracted by the tongue 3. The square synchronous voltage from the generator 16, differentiated by the capacitor 18, is fed to the base of the transistors 8. Pr By introducing a constant 5 magnet 4 into the slot 2 of the core into the core of core 1, a constant magnetizing flux Fo appears. In one half of the core 1, the flux Fo coincides with the magnetic flux F generated by the collector winding, and in the other half it is directed oppositely The first part of the core is saturated in which the directions of the flux F and Fo coincide. Switching of the magnetic multivibrator 5 occurs B moment of time, determined by the difference 35 of the saturation flux flux Фз and constant switching Ф Ф, and the duration of the output pulse the converter is 2 (P ,,). w, - ;; where W is the number of turns of the winding 6; E is the voltage of the power source 7. Since for a given converter design, a constant-magnet flux-45 bp Fo is a linear function of moving h of a constant magnet 4 F (/ j, ° where K is the proportionality coefficient, 50 the duration t of output pulses of the converter varies linearly depending on 40 h of the permanent magnet 4 in the gap of the roma 2. During operation of the converter, the transistors 8 of the magnetic multivibrator 5 are switched alternately with the arrival of the starting pulses from the generator 16. In the absence of the starting pulses both the transistor 8 is closed by the voltage of source I. The described converter allows to obtain a periodic sequence of pulses with steep edges, the duration of the pulses is proportional to the measured displacement, and their frequency and amplitude are constant. The claims of the linear displacement transducer in a sequence of time intervals, containing a permanent magnet mounted on the measuring rod, a magnetic multivibrator made on a fixed toroidal core, one winding of which is connected between the power source and the collector of the transistors, the latter are connected to the bases of transistors and through resistors - to the source of the blocking bias voltage, and the third winding is connected to the output of the converter, the emitters of the transistors are connected to a common bus, A rectangular voltage generator connected to a transformer, characterized in that, in order to increase the accuracy of the converter, the toroidal core contains a cable that connects the diametrically opposite sides of the core, a shunt is installed in parallel with the horn, a constant is located in the hole x of the horn and the shunt. magnet, one output of the transformer through a capacitor connected to the base of one transistor, another output connected directly to the base of the other transistor, and the base of the transistors through diodes connected to the emitters. Sources of information taken into account in the examination :. 1. Rozenblat M. A. Magnetic elements of automation and computer technology. Science, c. 336, fig. 8-27. 2. Коржавин О. А. и Куликовский Л. Ф. Псследование магнитно-усилительного датчика линейных перемещений с посто нным магнитом п его погрешностей. Изв. вузов. СССР, «Приборостроение, 1965, N° 6, с. 25-32.2. Korzhavin, O. A. and Kulikovsky, LF, Psledovanie Magnetic Amplifying Sensor of Linear Displacements with a Permanent Magnet and its Errors. Izv. universities. USSR, “Instrument Engineering, 1965, N ° 6, p. 25-32.