Преобразователь угла поворота вала во временной интервал

Союз СоветскикСоциалистическикРесттублик ИО 905843 Ф 4 .А(23) Приоритет оо делам изобретений н открытий(72) Автор изобретения В, С, Шикалов Киевский ордена Трудового Красного Знамени и енерно- строительный институт(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛИзобретение относится к системам контроля и преобразования перемещений в электрический сигнал, а именно к преобразователям угла поворота вапа во временной интервал.Известен преобразователь угла поворо 5 та вала в частоту импульсов, содержащий звукопровод в виде полукольца из магнитострикционного материала, датчик циклов, входной электроакустичесхий преобразо 10 ватель, подключенный к выходу усилителя записи, выходной электроакустический преобразователь, установленный на входном валу и подключенный к усилителю считывания, Для устранения отражений15 концы звукопровода зажаты в глушителях. С целью осуществления преобразования угла в частоту в него введены триггер, элементы И-ИЛИ и элемент задержки, причем выход усилителя считывания соеЮ динен с одним входом элементе ИЛИ, к другому входу которого через элемент задержки подключен выход датчика циклов, соединенный со входом триггера,выход которого подключен к одному входу элемента И, другой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - со входом усилителя записи Щ.,Недостаток этого устройства заключается в сложности устройства и срав- нительно мелой величине максимального угла поворота вала ОСкоторый данный преобразователь может преобразовать. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому устройству является преобразователь угла повооота вала во временной интервал, содержащий два звукопровода, выполненные в виде лент из магнитострикционного материала, изогнутых в виде двух полуколец и уста новленных друг над другом таким образом, что они образуют кльцо,.два узла записи, выполненных в виде магнитныхголовок и подключенных к генератору импульсов, и считывающего элемента, установленного на входном валу и испол 905843ненного в виде двухканальной магнитнойголовки 2Недостаток этого устройства состоитв неоднозначности преобразования углаповорота вала во временной интервал,поскольку временной интервал, полученный на выходе устройства, прямо пропорционален величине изменения углаповорота вала только и интервале от 0до 180, В дальнейшем полученный вре- Оменной интервал изменяется обратнопропорционально при изменении угла по ворота вала в интервале от 180 доо360, Таким образом, два разные углаповооота вала, симметричные относительно угла л. =180 (например, углы40 и 320" и т.д.) преобразуются водин и тот же интервал времени.Цель изобретения - повышение разрешаюцей способности и точности пре- щобразователя, достижение оннозначпойи прямо пропорцйонапьной зависимостиполучаемот о временного интервала отвеличины угла при упрощении конструкции преобразователя и обеспечение пол- дного охвата дианазоиа преобразованияуглов поворота вала от 0 до 360".Поста вне иная цель д о ст ига ется т ем,что ь преобразователе угла поворота вала во временной интервал, содержащемзвукопровод из магнитострикциоиногоматериала, записывающий элемент, подключенный через усилитель к генераторуимпульсов, и считывающий элемент, связанныЙ с входным валом и подклоченныйк блоху считывания и глуиштеля, звукопровод выполнен в виде кольцевой петликонцы которой зажаты глушителями, расположенными вне кольца,Иа чертеже приведено схематичноеизображение преобразователя угла поворота вала во временной интервал.Г 1 реобразователь содержит звукопровод 1, в виде кольцевой петли, выполненный из магнитострикционной проволоки с круглым поперечным сечением, концы которого вне кольца ая устраненияотражений зажаты глушителями 3 и 2.В центре кольцевой петли звукопровода1 установлен входной вал 4, на котором5 Ожестко закреплен считывающий элемент5, подключенный к блоку 6 считывания.В точке звукопровода 1, соответствующей нулевому значеншо угла поворотавала 4, установлен записывающий эле 55мент 7, соединенный через усилитель 8с генератором 9 импульсов, Считывающий и записывающий элементы 5 и 7выполнены в ьиде съемных широкополосных магнитострикционных преобразователей.Вал 4 врашается вместе с считывающим элементом 5 против часовой стрелки, при этом записывающий элемент 7 подключен к концу звукопровода 1 с глушителем 2. Если вал 4 вращается по часовой, стрелке, то записывающий элемент 7 подключают к концу звукопровода 1 с глушителем 3. Генератор 9 представляет собой генератор импульсов с частотой следования, определяющей цикличность работы преобразователя.Преобразование угла поворота вала во временной интервал происходит следующим образомПри подаче старт - импульса с генератора 9 на усилитель 8 через обмотку записывающего элемента 7 протекает импульс тока и в зоне его прямого преобразования вследствие прямого эффекта магнитострикции возникает импульс продольного механического напряжения. Этот импульс распространяется но звукопроводу 1 со скоростью звука Чот записывающего элемента 7 ( т,е. от нулевой точки отсчитывания угла поворота вала 4) до зоны обратного преобразования считывающего элемента 5, жестко связанного с валом 4, и положение которого определяет угловое положение вала 4. Под действием этого импульса механического напряжения вследствие обратного эффекта магнитострикции в обмотке считывающего элемента 5 возникает электрический сигнал, который усиливается и формируется блоком 6 считывания, Этот полученный импульс (стоп - импульс) с выхода блока 6 считывания задержан по отношению к старт-импульсу на время задержки, равноезВЧргде56 - длина звукопровода между записываошим и считывающимэлементами;Чпр - скорость звука,Таким образом осуществляется преобразование угла поворота вала во временной интервал между старт-импульсом и стоп-импульсом, равный времени распространения механического импульса по звукопроводу 1 от записывающего до считывающего элементов.Применение сменных широкополосных магнитострикционных преобразователей в качеств". элементов считывания вместо магнитных головок позволяет использовать звукопровод любой толшщш не5 905843 бтолько в виде ленты, но и круглого се- ный с входным валом и подключенный кч,ения. блоку считывания, и глушители, о т л и -Экономический эффект от использова- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью пония предложенного технического решения вышения точности и разрешающей способобусловлен его техническими преимущест.ности преобразователя, в нем звукопровами, вод выполнен в виде кольцевой петли,концы которой зажаты глушителями, расф о р м у л а и з о б р е т е н и я положенным вне кольца,Источники информации,ФПреобразователь угла поворота вала в принятые во внимание при экспертизе1 Ово временной интервал, содержащий 1, Авторское свидетельство СССРзвукопровод из магнитострикционного % 418873, кл. 6 08 С 9/04, 1972.материала, записывающий элемент, под. Авторское свидетельство СССРключенный через усилитель к генератору % 385305, кл. 608 С 9/04, 1971импульсов, считывающий элемент, связан (прототип).Составитель В. РыгалинРедактор Л. Повхан Техред М, Тенер Корректор Н, СтецЗаказ 370/66 Тираж 638 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4