Автогенераторный дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещений

СОЮЗ СОВЕТСКИХС ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 191 00 в 7/О НИЯЗОБР Пис ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Куйбышевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут им. В,В.Куйбышева(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 769306, кл. 0 01 В 7/00, 31.05.78,(54)(57) 1. АВТОГЕНЕРАТОРНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРИАТОРНИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕ.ЕННЙ по авт.св,9 769306, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения стабильности за счет предотвращения срываколебаний, в него введены две последовательные кС-цепи и два дополнительных резистора, причем выводы конденсаторов обоих Р -цепей соединеныс базами первого и второго транзисторов, эмиттеры которых соединены через дополнительные резисторы соответственно с коллекторами третьего ичетвертого транзисторов, выводы резисторов РС-цепей соединены с выводами соответствующих источников пита-,ния.1108326 2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности эа счет дополнительной положительной обратной связи, в него введены два конденсатора и две дополнительные обмотки в дифференциальный трансформатор, приНзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для преобразования перемещений вэлектрический сигнал,ПО основному авт.св.Р 769306 известен автогенераторный дифференциально-трансформаторный преобразовательперемещений, содержащий дифференциальный трансформатор с подвижным сердечником, выходная обмотка которогочерез детектор с фильтром подключенас выходными шинами устройства, параллельно обмотке возбуждения дифференциального трансформатора подключень 1параллельно два встречно-включенныхстабилитрона, первый вывод обмоткивозбуждения дифференциального трансФорматора подключен к базам первогои второго транзисторов и к коллекторам третьего и четвертого транзисторов, эмиттеры которых подключены 20;ерез резисторы соответственно кплюсовому выводу первого источникапитания и отрицательному выводу второго истбчника питания, противоположные выводы которых соединены с втооым выводом обмотки возбуждениядифференциального трансформатора исоответственно через первую и вторую параллельные ЯС -цепи включены сэмиттерами первого и второго транзи- ЗОсторов, коллекторы которых соединеныс базами соответственно третьего ичетвертого транзисторов и соответственно через параллельно соединенныерезистор и стабилитрон к соответствующим выводам источников питания П 3.Недостатком этого устройства является его низкая стабильность, обусловленная срывами колебаний при движении сердечника и при поступлении помехи.4 ОПель изобретения - повышение стабильности.Поставленная цель достигается тем,что в известное устройство введеныдве последовательные Р 1 -цепи и два 45дополнительных резистора, причем выводы конденсаторов обоих РС -цепейсоединены с базами первого и второготранзисторов, эмиттеры которых соединены через дополнительные реэисто Оры соответственно с коллекторамитретьего и четвертого транзисторов,чем первые выводи первой и второйдополнительных обмоток соединены соответственно с базами третьего и четвертого транзисторов, а вторые выводы через параллельно соединенные резистор и конденсатор с соответствующими выводами источников питания. выводы резисторов РС-цепей соединеныс выводами соответствующих источниковпитания. Кроме того, в известное устройство введены два конденсатора и две дополнительные обмотки в дифференциальный трансформатор, причем первые выводы первой и второй дополнительных обмоток соединены соответственно с базами третьего и четвертого транзисторов, а вторые выводы соединены через параллельно соединенные резистор и конденсатор с соответствующими выводами источников питания.На чертеже представлен автогенераторный дифференциально-трансформаторный преобразователь перемещений. Автогенераторный дифференциально- трансформаторный преобразователь перемещений содержит дифференциальный трансформатор 1 с подвижным сердечником 2, выходная обмотка 3 которого через детектор 4 с Фильтром соединена с выходными шинами устройства, параллельно обмотке 5 возбуждения дифференциального трансформатора подключены параллельно встречно-включенные стабилитроны 6 и 7, первый вывод обмотки 5 подключен к базам транзисторов 8 и 9 и к коллекторам транзисторов 10 и 11, эмиттеры которых подключены соответственно через резистор 12 к полюсовому выводу источника 13 и через резистор 14 к минусовому выводу источника 15, противоположные выводы которых соединены с вторым выводом обмотки 5 и соответственно через параллельные Рс -цепи 16 и 17 с эмиттерами транзисторов 8 и 9 коллекторы которых соединены с базами транзисторов 10 и 11 соответственно через параллельно включенные резистор 18 и стабилитрон 19 для транзистора 8 и резистор 20 и стабилитрон 21 для транзистора 9 подключены к соответствующим выводам источников .13 и 15, выводы конденсаторов Рс -цепей 22 и 23 подключены к базам транзисторов 8 и 9 эмиттеры которых через резисторы 24 и 25 соответственно соединены с эмиттерами транзисторов 10 и 11, выводы резисторовЗаказ 5851/29 Тираж 587 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035,Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 РС -цепей 22 и 23 соединены с соответствующими выводами источников 13 и 15,Кроме того, автогенераторный трансформатор содержит конденсаторы 26 и 27, и обмотки 28 и 29, причем первые выводы обмоток 28 и 29 соединены с базами транзисторов 10 и 11, а вторые выводы через параллельно соеди-, ненные резисторы 18 или 20 и конденсатор 27 или 26 соединены с источниками 13 и 15. 10Преобразователь работает следующим образом.При подключении напряжения питания к указанным точкам потенциал в точке д относительно точки Ь - общей 15 точки устройства, оказывается более положительным, зто позволяет считать, что транзисторы 8 и 9 открываются, а 10 и 11 закрываются, Процесс открытия транзисторов носит лавинообраэ ный характер, ибо увеличение тока базы транзистора 8 увеличивает напряжение на резисторе 18, что увеличивает ток коллектора транзистора 9, т.е. налицо положительная обратная связь, которая при достижении напряжения на стабилитронах 7 и 19 величины, равной их стабилизации, переходит в отрицательную и превращает транзисторы 8 и 9 в источники тока, величина которых определяется напряжением стабилизации укаэанных стабилитронов и величиной резистора 12 и резистора й-цепи 16 и не зависит от напряжения питания. Таким образом, весь ток коллектора транзистора 9 в момент 35 включения протекает через стабилитрон 7 в базу транзистора 8. Процесс экспоненциального нарастания тока через обмотку возбуждения дифференциального трансформатора происходит 40 за счет уменьшения тока через стабилитрон 7. В момент времени, когда ток через стабилитсрон 7 окажется меньше тока стабилизации, стабилитРон 7 закрывается, что вызывает скач кообраэное изменение полярности ЭДС самоиндукции обмотки 5 возбуждения дифференциального трансформатора 1, и транзисторы 8 и 9 закрываются, а 10 и 11 открываются, и описанный процесс повторяется. Следовательно, к обмотке возбуждения дифференциального трансформатора 1 приложено переменное напряжение, по форме близкое к прямоугольнику, с высокой стабиль" ностью по амплитуде и частоте. Поэтому перемещение подвижной части магнитопровода дифференциального трансформатора однозначна связано с выходным напряжением, получаемым с выхода детектора 4 с фильтром. Назначение последовательных Рс-цепей облегчает процесс запуска генератора, а в случае срыва генерации в момент переключения транзисторов при воэдействи мощной импульсной помехи конденсаторы йг -цепей 22 и 23 оказываются заряженными и при разряде запускают генерацию вновь. Так как процесс срыва и повторного запуска длится единицы микросекунд,а выходной Фильтр детектора 4 имеет постоянную временив несколько десятков миллисекунд, то на выходном сигнале процесс срыва и повторного запуска не сказывается.Назначение резисторов 24 и 25 осуществление отрицательной обратной связи с целью увеличения стабильности коллекторных токов транзисторов, а следовательно, тока возбуждения дифференциального трансформатора. Действует эта отрицательная связь следующим образом. Пусть по какой-либо причине изменилось 1 увеличилось) напряжение питания, тогда увеличивается ток, протекающий по резисторам 24 или 25, что увеличивает падение напряжения на резисторе 14 и подзапирает транзистор 11, т.е. уменьшает ток базы транзистора 11, что возвращает токи коллекторов транэ. сторов к прежней величине. Аналогичный процесс происходит и при изменении температуры окружающей среды, Введение такой отрицательной обратной связи стало возможным только при наличии последовательных РС-цепей 22 и 23, что улучшает процесс запуска генератора, т.е. создает положительную обратную связь, действующую только в моменты переключения транзисторов и отсутствующую вне моментов переключения. Отрицательная же обратная связь действует всегда, именно поэтому увеличивается стабильность и помехозащищенность генератора в целом.1