Индуктивный датчик-преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) Я 37 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ССС1974. СССР 1974. :ССР 1978. :ССР 1976. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия и контролеспособности. Устр-во содержит чувствительный элемент 1, пороговый элемент 3, шину 4 опорного напряжения, шину 6 источника питания коммутирующий элемент 7, генератор 9 импульсов, конденсатор 12, выходные шины 14 и 15 и управляющую шину 16. Введение стабилизатора 2 напряжения, резистора 5, делителей 8 и 11 напряжений, компаратора 13 и образование новых связей между элементами устр-ва позволяет контролировать обрыв и закоротки чувствительного элемента 1 и соединительного жгута при нормальной работе и контроле. 1 ил.Изобретение относится к контрольцо-измерительной технике и может быть использовано для контроля датчиков частного типа, например, в устройствах измерения и указания уровня, (топлива в баках), расходомерах и устройствах лля измерения оборотов.Целью изобретения является повышение быстродействия и контролеспособности путем обеспечения возможности контроля обрыва чувствительногс эгьемеыта.На чертеже изображена структурная с.хема индуктивного датчика-преобразователя.Индуктивный датчик-преобразователь параметра в частоту содержит чувствительный элемент 1, первый вывод которого подключен через стабилизатор 2 напряжения к инвертируюцему входу порогового элемента 3, цеинвертирующцй вход которого соединен с шиной 4 спорцого напряжения. Резистор 5 соединен с шиной 6 источника питания и с первым вывслом чувствительного элемеьп , второй выьчд котсрого подключен к ььерыслх выходу комм утиру кщегс элемента 7, первый в 1 сод котсрогс сседыыеы с шиной цулевс- го потенциала, а второй вход - с выхсдом ььервого;сельтеся 8 напряжения, входом соединеннсго с выходом енератора 9 импульсов. Выхсд горогоьчго элемента 3 подключен через диол0 к выходу втсрого делителя 1 напряжения. цдссединецного через конденсатор 2 к шине нулевого потенциала и ыеыывертирукщему входу компаратора 13, выхо; которого сослинен с лсполцительцой выходной шиной 14. Ицвергируюпий вход ксмыаратора 13 соединен с ицвертирующим вхолом пороговоп элемента 3, выход которсгс соединен с вь,ьхс,цьой ниной 15. Упрангьяк- щий вхо; ксмхьутыруюьыего элеменга 7 ссс- линец с шицсй 16 управляющих сигца.ювИндуктивный датчик-преобразователь, работает следукщим образом.Чувствительный элементгенерирует выходные сыь ыалы двуполярной формы, т преобразует цсэлектрическую величину, например обороты вращения турбины, в ам илитулыо-частстыый сигнал.На шину 16 управляющих сигналов подан сигнал, ри котором выход коммутирующего элемента 7 соелицен со своим вхслом, соединенным с шиной нулевого потенциала. При таком пс.цженин второй вход чувствительного элемента оказывается подключенным к шине нулевого потенциала. Осуцествляется нормальная работа.При отсутствии отказов в чувствительном элементе (обрыве) ток, протекающий по цепи: шина 6 источника питания, резистор 5, чувствительный элемент 1, очень мал вследствие того, что величина резистора 5 намного больше внутреннего сопротивления чувствительного лемента 1. Практически подключение резистора 5 к шине 6 источника питания и первому выводу чувствительного элемента не оказывает влияния на работу.В этом случае возможно три режима работы.Пусть 1- выходная частота биполярных сигналов, формируемых на выходе чувствительного элемента 1; 1 ъъ - величина напряжения на выходной шине 14.з =0; .)въсс =О.При отсутствии выходных сигналов с чувствительного элемента 1 на выходе порогового элемента 3 формируется положительное напряжение. Диод 10 закрыт. На выходе делителя 1 напряжения формируется небольпое отрицательное напряжение, поступаю исе на неинвертирующий вход компаратора13 На его выходе формируется 0.(вх- = 0; (.въ 1 х = О.В этом случае импульсы, поступающиеца вхсд порогового элемента 3 (например, операционный усилитель), заставляют его срабатывать. На выоде порогового элемента 3 формируется биполярный сигнал, отриььательная составляющая заряжает конденсатор 12, гак как диод в этом случае открывается На неицвертирующем входе компаратсра 13 фсрмируется большое отрицательное напряжение, заведомо большее, чем максимальный сигнал с чувствительного элементаНа выходе компаратора формируется О.В случае обрыва чувствительного элементаца ыхсл стабилизатора 2 поступает больнос отрицательше напряжение, которое ограничивается им. На выходе порогового элеменгаформируется положительное напряжение. Диод 10 закрыт. На инвертирующем 35 входе компаратора 13 напряжение больше,чем ца неицвертирукщем. На выходе компаратора 13 формируется 1, сигнализирующая об обрыве.В случае проверки работоспособности вдинамике на вход 16 поступает сигнал, который подается на управляющий вход коммутирукщего элемента 7. Второй вход последнего соединяется с выходом. Импульсы сенератора 9 поступают на второй вывод чувствительного элемента 1.45 В случае отсутствия неисправности в чувствительном элементе 1 или в соединительном жгуте импульсы генератора 9 импульсов поступают на вхол порогового элемента 3.В этол случае работа не отличается от нормальной работы. При выборе параметров 5 О,елителя 8 напряжения необходимо учитывать величину резистора 5 (его величина должна быть больше выходного сопротивления делителя 8 напряжения).В случае имеющейся неисправности ввиде закоротки чувствительного элемента 1 или соединительного жгута (на шину нулевого потенциала) контрольный сигнал не булет проходить на выходную шину 15, сигна1420378 формула изобретения Составитель Т. Иноземцева Редактор Л. Лежннна Текред И. Верес Корректор М, Шарошн Заказ 431743 Тираж 717 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4лизируя о неисправности в чувствительном элементе 1 или соединительном жгуте.В случае обрыва чувствительного элемента или соединительного жгута на входе стабилизатора 2 напряжения формируется большое напряжение, вследствие чего на выходе компаратора 13 - 1, сигнализирующая об обрыве (отказе).В случае большой длины соединительного жгута имеет место наличие паразитных емкостей. Контрольный сигнал может пройти минуя чувствительный элемент 1. Однако в случае обрыва чувствительного элемента 1 контрольный сигнал не может пройти на вход порогового элемента 3, так как ему противодействует сигнал, поступающий че рез резистор 5. Величины параметров делителя 8 напряжения выбирают с учетом этого режима.Таким образом, предлагаемый датчик по сравнению с известным обеспечивает большое быстродействие и обладает расширенными функциональными возможностями за счет контроля обрыва и закоротки чувствительного элемента и соединительного жгута при нормальной работе и контроле, что значительно повышает достоверность контроля. 25 Индуктивный датчик-преобразователь, содержащий чувствительный элемент, один выход которого подключен к выходу комму. тирующего элемента, первый вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а управляющий вход - с шиной управляющих сигналов, источник питания, генератор импульсов и пороговый элемент, неинвертирующий вход которого соединен с шиной опор. ного питания напряжения, а выход - с выходной шиной, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и контроле- способности за счет возможности контроля обрыва чувствительного элемента, он снабжен резистором, включенным между шиной источника питания и другим выходом чувствительного элемента, стабилизатором напряжения, включенным между общей точкой соединения резистора и чувствительного элемента и инвертирующим входом порогового элемента, компаратором, инвертирующий вход которого соединен с инвертирующим входом порогового элемента, неинвертирующий вход через диод соединен с выходом порогового элемента и с дополнительно введенным конденсатором, другая обкладка которого подсоединена к шине нулевого потенциала, а выход компаратора является дополнительным входом устройства, и двумя делителями напряжения, первый из которых включен между вторым входом коммутатора и генератором импульсов, а второй соединен с катодом диода и источником питания.