Автогенераторный преобразователь перемещений

О П И С А Н И Е (и)744 ЦфИ ЗОБ РЕТЕ Н И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22 явлено 01.06.78 (21 22731/18-28 с прпсоодинением заяв сударствениыи комите СССР о делам изобретений(43) Опубликовано 30,06.80. Бюллетс .ь,е 21 (45) Дата опубликования описания 30.06.80 ,531,717 (088,8) 3) крытии 2) Лвторь изобретен В, Г, Гусев и С. В. Цинько Уфимский авиационный институт им. ОрджоникидзИзобретение опнооится к области и мерительной тесинке и может быть иснол;завано для точного преобразования перемещений в электрический сигнал,Известен автогенераторный преобразователь перемещений, содержащий дифференциальный индукпивный датчик сдвумя обмотками и управляемые ключи,подключенные к юбмопкам датчика ц.Недостатком известного устройства 1 Оявляется низкая точность преобразования,вызванная нестабильностью,порогов орабатьввания управлявмых ключей.Наиболее бл 1 изким по технической сущиости к изобретению является автогенераторфяный преобразователь перемещевий, соЛОржаший дифференциальныЙ иячг"ктив,ный датчик с двумя неподвижными обмот,камиимеющими общую точвы, н с полаииным ферромавнитным:ердечннк.л, 20дротивсфазные у 1 пвавляемые ключи, дпФфврюнциальный усилитель, иннертър 710 щпЙвхол которого соединен с сощей точкойобмоток датчика, времязадающий резистор,включенный, между инвертирующим входом уоилителя и общим проводом преобразозателяи делитель напряжения, вход которого подключен к выходу усилителя, авыход - к чеинверпирующему входу усилителя 2, 30 Недостатком этодо преобразователяявляется невьвоокая товность преобразования, обусловленная изменением аитпвныхсон р отнял енпй облм ото к одри огзмеценнитем пер а туры скруж ающей ареды.Целью изобретения является повышенне почноспи преобразовазвия.Указанная цель до 1 стигается тем, чтодифферонциальныЙ нндуютивньй датчиквылолнен с двумя дап 1 олвительными обмотиами, имеюцвпми Общую тодгку, выводы которых подклочены к,выходам ключей, апреобразаватель снабжен дополнительнымдиффаренциалыньвм усилителем, ннвертпрущий вход которого соединен с общимпроводом, а;неиввертндующий вход - собщей точкой дополнителыных обмяток, дополнптельнымн прощпвофазнымн управляющими жл 1 очамивходы юторых под.ключены к выходу дсоволнитсльного уоилителя, а выходы - к основным обмоткамдатчика, и ограничителем, вход которогопойключен ко второму выходу делителя,а выход - к входам основных ключей.На чертеже отриведена структурнаясхема преобразователя,Преобразователь содержит диференциалыный индуктивный датчик 1 с двумя неподвижными осознанными 2, 3 и двумя неподвижными дополнительными 4, 5 обмот 744219ками :и се(рдечкикд(м (б, оанс 5 вные противофазные угра(вляе(мые (клочи 7, 8, дифференциальный маилитель 9, вре 1 Язадающпйг резСтд(р,10, (В(ключен(ный между (и(гВе(ртизощ(м ВхОдом маил(итсля 9 (и одщим сгэдВОдОм, делитель И (ца(п(ряжения, (Вк;(1 очснный на вьиогде усил(ителя 9, ограничитель 12, подключен(ный к выходу делителя, ддполн(ительный усил(итель 1 днеи(нвертируюш(ий (вход кота(роно (подключен (к общей точке дс(пол(нТельных о(бмотс(к, дспол(гительные прот(и(вофазные (кгочи 14, 1 б, (входами подключенные к выходу дополнительного усилителя 15, а выходами - к основным обмоткам 2 и 3 датчика 1,П(р ео 5 р аз О(ватель раббота ет следуоци и образом.(При (Вклочании на(п(ряжения питан(ия п(редбразд(вателя оацювной удил(1 тель 9 ,пра(1 ти едки м(пнове(нно (входит (в нгсыце(Ие п(о одной (полярН(ости (выход(ного цап(ряжения за счет д(ейств(ия (пд,Ожительной обратной авязи.,Передполоиим, что (на в,Ходе заовного (уаилителя 9 устаг(ОВ(илссь напряжагИе У+,.положительной полярности. Ог(ра(цичан(ное в с(гра(нгч(Тслс 12 гцд примет значение СI+. Это напряжение разу же откроет транзисторный ключ 7, и Все выходное напряжение окажется приложенным к неинвертирующсму зходу зополнительцого услцтсля 13. Одс вр"- мен(го с (этим (Выходн(ое напрякеие дополнительного усилителя 15 той же полярности От(сроет дО(полгггтелыный ключ 14. Б результате на оацав(ной Об(м(опке 2 диффе(рснциального (ггн(дукт(иан(дгО датчтка появится на(пряжен(ие, (ра(вное выхддно,му насгряжециго усилителя 13, Под воздействием этого ":гапряжения (на .до(полн(ительгой дбмот(ке 4 будет наводиться напряжение взаимоиндукции У(, полярность которого будет пропизоположга полярности напряжения У - . Та(ким образом, ко входу усил(ителя 13 ссгазывается п(р(иложсн(ной раз(ность двух напряжений 1/+ и У. Эта разность, усиленнаяК раз 1 К - коэффи(циант уаиления . сил;1- теля 15) О(кажется пр(иликс 11(огг,к с(мгс(В- цой обмюгпке 2. Реалыйую адно(в(ную одмотку 2 можно представить состоящей из пндукти(в(ности и а(ктивного Со(прдтивлм(Ия, Всклочен(ных (последователын(д. П(рг протека(Ии тс(ка через об(мот(ку 2 часть напряжения, п(рилюжанн(опд к,ней, будет гадат сцг гктиВ(ндм ооп(ропп(влонии обммот(ки 2, уменьцгая,нап(ряжен,ие (вза(ивогиду(кции У на величян(у этогю паде(ния (напряжения. На входе уаилителя 1 д (поя(вится напряжегие, (которое, усиливаясь в К раз, будет добавляться ск (нап(ряжанИю на оон(д(вной обмопке 2, поддаржиВая (напряжен(ие на индуктивности оановной обмотки (2 (постоя(н(ным. Следовательно, (введен(ие дд(полНителынюго усилителя 13 эив(и(валентно уменьшению акт(ивного сопротивления основной обмотки 2 в К раз. Так,ка(к г(апрягкеИе на Нд ктивг(дст 1ОсвсВтгой сдб(мсгпки 2 поддерэкивастся постояНым, то тдк чарез дбмотв будет нарастать по э 5 спо(ценццальндму заскону во 5 времени. Этот ток, прдходя через резистор10, создаст на нем падение напряжения, увеличивающееся во времени по модулю.При (накдтОрОЙ (ВелМи(не цд(г(ряэкенп 5 Нз резисторе 10 (ца(пряксцгс на :1;Свсртидудцгехг (Входе ОдН(огго,г сглте 51 9рс(зцым по величине яа(пл 51 ксвию:а цсц:1- (ве(ртируюцем входе , слТс,5 9, кдтдрдс задается эл есме Та м(1 цегп,.(олюк и тел :1 ой обратной связи, (и в следуоцпг хомснт време(н(и доля(рно(сть (выхо(двдго напряжения усилителя 9,изменится па нрдт:Вдндлож(ную, и (весь цикл предб(разсванцй спдвто(рится снава.Если пддВик,ный ферромагн(итный сер,5 Оц.(к б,нах "дится в нейтральном (полджсггиг относительно (па(р оомотдк 2, 3 и 4, б (Ндуктиандсти доню(вых обмотдк 2 и 3 дпффсреггиальнсго индукпивНо д датчика будут ра(вцы хеиду собой, (в результате 25 чего (длительности (выходчого пав(ряжс:гцяпд дбе:(м пол 5 р(цдотям будут также ран:ымек(ду ссб(ои.Пр юмсцО(гг 51 гзддвпгжнюго ферромаг,нитного ссрдеч(гггка б дт,нейтральг(о д ноЗ 0 г ж и Гя и цд акт 5(в(1 о ст ь сдг Од и О с:1 д Бнюэ иобмдтк(и будет мзели 1 ггзаться, а,индух изц(дать др гдй сюс(зной Одмдтки б дст уменьшаться, чтд др(гзеде к узетичецг(о дл(ительности,цахдж(да(Ня усилителя 9 в 35 режиме насыцс:ггя пд опцой (цглярОстизыходно(го ца(пряжения и к уме(ньшеснию длителвг(Ости нахождения усилителя 9 в режиме ласыщения пд другой полярности выводного напряке 1(ия.40 При этом успраняется влияц(ие:га результаты (прсобразованля,не стаоильных, зависящих от температуры активных сопроюбмютсгк дфферегН(иа.гьогддуктивного датчика, так как величины по следних уменьшаются в К раз и параметрыюпульсов, гс(нор(и(руемых (в преобразователе, определяются только (величинами ицд(уктив(ностей осгмоток, что (позволяет НОВ ы. и ть тоцгость гпр со бр а зов аии я.50Ф(рмлаизсбрете:НяА(зтдг:;нераторный (преобразователь (.ерсмсщенцй, содсржащ(ий дифференциальный 55 ин(дуКпивцый Датч(и(к с двумя непсд(зпкс 11 ми обмотками, имеющими общую точку, ц с ггддпНкцым федюдхаггитгым сеэ.Счнциъм, про т г(ВОф а 3 г ы с ун р а В л я е м ы е с 1 гс - н, дифференциаль(гый усилитель, ицвеэтидуО щий вход которого соединен с общей точкойобмоток датчика, времязадаюшсй,резис,. Ср, вклгочанный между инсвертирующим входом усилителя и общим п(рдвддои:рсдбразд(вателя и делитель напр 5 жеи 51, Вход кдтд рого подключен к выходу усилителя, а744219 Составитель В, Николаев Корректор И. Осигговскагг Текрсд А. Камышиикова Редактор Л. Павлова Заказ 680/718 Изд. М 327 Тираж 810 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытлй 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5, Тип. Харьк. фил. пред, Патент выход - кнеинвертирующему входу усилителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дреобразования, дифференп 1 иальный индукпввный датчик выполнен с двумя дополвительными обмотками, имеющими общую толпу, выводы копорых подключены к выходам ключей, а тгреобразэватель,онабжен дополнительным дифференциальным усилителеминвертирущий вход которого соединен с общим проводом, а неинвертирующий вход - с общей точкой дополкительных обмоток, дополнительными противофазныюи управляющнми ключами, входы которых подключены к выходу донолнительвого усилителя, а выходы - к основным обяопкам датчика, и ограничителем, вход которого подключен 5 ко второму выходу делителя, а выход - квходам основных ключей.Источники информации, принятые вовнпмание,при экапер пизе:1. Авторакое свидетельство СССР 10472248, кл. 6 01 В 7/00, 197,3.2. авторское саидетельспво СССРпо заявке2166569/28, кл, Ст 01 В 7/00, 1975 (прототип).