Преобразователь перемещения в код

(9 1)403 М 1/5 ЕТ И ДЕТЕЛЬСТ ВТОРСНОМ ецифроаналоговыи остоянный магни ижно между локал 4 и опрашивающе опровод 1 имеет ла в код, введенобразователь 8, Пустановлен неподванными выходнойобмотками, а зву из 3е УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции(56) Авторское свидетельство СССР У 262518, кл. Н 03 М 1/50, 1968.Авторское свидетельство СССР У 1105922, кл, Н 03 М 1/22, 1983.(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯВ КОД(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, вчастности к устройствам, преобразующим механические линейные перемещенияв цифровой код. Цель изобретения -повышение помехоустойчивости, разрешающей способности и, точности преобразователя перемещения в код, В преобразователь, содержащий 0-образныйзвукопровод 1, демпфер 2, постоянныймагнит 5, неподвижные выходную 4 иопрашивающую 3 обмотки, управляемыйусилитель 7, генератор 6 опроса ипреобразователь 9 временного интерваможность перемещения относительно нии связан с перемещающимся объектом.Перемещение звукопровада 1, связанного с объектом, преобразуется вовременной интервал, который преобразователем 9 преобразуется в код. Этокод преобразуется цифроаналоговымпреобразователем 8 в линейно нарастающее напряжение, плавно регулирующее коэффициент усиления регулируемого усилителя 7, благодаря чему ком пенсируется умен пульса считывани лителя 7, обусло импульса в звуко локализованных об ет уменьшить фро сить разрешающую личение плотност 4 в зоне располож магнита 5 увелич пульса считывани вышается помехоу зователя. 1 ил,шение амплитуды имснимаемого с усиленное затуханием роводе 1. Применени моток 3 и 4 позволят импульса и повыспособность, а увенамотки обмоток 3, ения постоянного вает амплитуду имблагодаря чему потойчивость преобраИзобретение относится к автоматике и, вычислительной технике, в част, ности к устройствам, преобразующиммеханические линейные перемещенияв цифровой код,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости, разрешающейспособности и точности преобразователя перемещения в код. 1 ОНа чертеже изображена схема преобразователяя.Преобразователь перемещения в кодсодержит 0-образный звукопровод 1 измагнитострикционного материала, демпфер 2, опрашивающую обмотку 3, выходную обмотку 4, размещенные на звукопроводе 1 и локализованные на участке нахождения постоянного магнита 5,генератор 6 опроса, управляемый усилитель 7, цифроаналоговый преобразо:ватель 8 и преобразователь 9 времен-.ного интервала в код, состоящий из,счетчика 10 импульсов и генератора 11импульсов, 25Преобразователь работает следующимобразом.В опрашивающую обмотку 3 подаетсяимпульс тока с генератора 6 опроса.Взаимодействие электромагнитного поля опрашивающей обмотки 3 с подмагничивающим магнитным полем постоянногомагнита 5 создает на этом участкезвукопровода 1 вследствие прямого магнитострикционного эффекта упРугийимпульс, распространяющийся в обестороны от магнита 5 и опрашивающейобмотки 3 со скоростью звука ч. Одинупругий импульс доходит до демпфера 2и затухает, другой распространяется позвукопроводу 1. Проходя мимо выходной обмотки 4, упругий импульс засчет обратного магнитострикционногоэффекта наводит в ней импульсную ЭДСи далее затухает в демпфере 2. Интервал времени ь между импульсом опроса,снимаемым с генератора опроса 6, исчитываемым импульсом, снимаемым суправляемого усилителя 7, пропорционален перемещению звуКопровода 1 сдемпфером 2 относительно обмоток 3и 4 и магнита 5:,- 2 хЭтот интервал заполняется импул:ьсами генератора 11, которые подсчитываются счетчиком 10. Таким образом,после прихода считываемого импульсана выходе преобразователя 9 устанавливается код, однозначно определяющий величину перемещения. В процессесчета импульсов на выходе счетчика 10формируется равномерно нарастающийкод, который поступив на входы цифроаналогового преобразователя 8, преобразуется в линейно нарастающее напряжение, плавно увеличивающее коэффициент усиления усилителя 7.Последнее обстоятельство позволяет компенсировать уменьшение амплитуды импульса считывания, снимаемогос усилителя 7, возникающее в результате затухания амплитуды упругогоимпульса при его прохождении по звукопроводу 1. Эта компенсация затуханияприводит к получению независимой отвремени амплитуды импульса считывания,что повышает точность определенияинтервала времени и дает возможностьпри необходимости увеличить длинупреобразователя перемещения, а следовательно, и диапазон измеряемых перемещений. Усилитель 7 кроме указанного режима позволяет дискретно изменять свой коэффициент усиления. Коэффициент усиления усилителя 7 становится равным нулю при подаче на егоуправляющий вход, соединенный с генератором 6 опроса, импульса опроса,что исключает прохождение импульсана шину "Сброс" счетчика 10 в моментвозбуждения упругого импульса,Применение коротких обмоток 3 и 4, локализованных на участке нахождения постоянного магнита 5, позволяет с одной стороны существенно уменьшить индуктивности обмоток 3 и 4, особенно при измерениях больших перемещений, с другой - увеличить плотность намотки обмоток 3 и 4 в районе нахождения магнита 5. Уменьшение индуктивности дает возможность существенно уменьшить фронт упругого импульса и повысить разрешающую способность преобразователя. Увеличение плотности намотки обмоток 3 и 4 вблизи магнита 5 повышает амплитуду импульса считывания, так как опрашивающая обмотка 3 увеличивает амплитуду магнитного поля, пронизывающего звукопровод 1 и, следовательно, амплитуду упругого импульса, а выходная обмотка 4 увеличивает ЭДС е пропорционально количеству витков ИйФе=чдс. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул,Проектная, 4 где У - магнитный поток упругой волны пронизывающей нитки выходной обмотки 4.Увеличение амплитуды импульса считывания приводит к улучшению помехоустойчивости преобразователя или при той же помехоустойчивости к возможности увеличения длины звукопровода (расширению диапазона измеряемых перемещений). Формула изобретения 15Преобразователь перемещения в код, содержащий П-образный звукопровод, выполненный из магнитострикционного материала, на концах которого установлен демпфер, постоянный магнит, неподвижные выходную и опрашивающую обмотки, установленные на противоположных участках звукопровода одна против другой и соединенные соответственно с информационным входом управляемого усилителя и первым выходом генератора опроса, второй выходкоторого соединен с первым управляющим входом, управляемого усилителя ипервым входом преобразователя временного интервала в код, выходы которогоявляются выходами преобразователя,а второй вход подключен к выходу управляемого усилителя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, разрешающейспособности и точности преобразователя,в него введен цифроаналоговыйпреобразователь, постоянный магнитустановлен неподвижно между локализованными выходной и опрашивающей обмотками, а звукопровод выполнен свозможностью перемешения относительно выходной и опрашивающей обмотоки связан с контролируемым объектом,выходы преобразователя временногоинтервала в код соединены с входамицифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым управляющим входом управляемого усилителя,