Преобразователь линейного перемещения в код

Гасударственные квинтет вф делам взобретеннв в етврмтввОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 963039Опубликовано 30.09. 82,Бюллетень Йо Зб Дата опубликования описания 30.09,82(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯВ КОД Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в электрический дискретный сигнал, а именно к преобразователям линейного перемещения в код.Известно устройство,для измерения перемещений, содержащее неподвижный тороидальный магнитопровод с радиальной прорезью .и с обмотками, включенными в схему блокинг-генератора, делитель напряжения, усили тель-формирователь и подвижный дискретный элемент 1.Недостатком известного устроиства является низкая точность и сложность схемы. Низкая точность объясняется тем, что, когда по нагрузке протекает ток, соответствующий высокому логическому уровню, те. логической единице, иа входе усилителя- формирователя действует высокочастотный сигнал, вырабатываемый блокинггенератором, следовательно, ток на нагрузке, соответствующей уровню логической единицы представляет собой амплитудно модулированный сиг" ., нал, а сигнал логического нуля на нагрузке может быть значительно выше нуля, так как из-за плохой помехозащищенности тороидального магнитопровода высокочастотные внешние магнитные поля могут навести ЭДС помехи в обмотках блокинг-генератора, а это может привести к полному открытию транзисторов, усилителя-формирователя или к увеличению уровня логического нуля на нагрузке. Перечисленные выше факты могут послужить причиной ложного срабатывания последующих цифровых устройств. Точность преобразования этого устройств ва ограничивается еще толщиной то+ роидального магнитопровода, умень шение которой ниже некоторой величины приводит к потере механической жесткости. Кроме того, известное устройство характеризуется сложным схемным решением и в нем испольэует О ся большое. количество радиоэлементов,что усложняет преобразователь в целом и при этом снижает его надежность.Наиболее близким по своему техни ческому решению к предлагаемому является преобразователь линейного перемещения в код, содержащий непод" вижный магнитопровод, в котором выполнены пазы в диаметральной плос кости, в которых уложены обмотки под 1 Специальное конструкторско-технологическое бюро Всесоюзного промыаленного объединения:магничивания, перемагничивания исчитывания, и подвижный кольцевойэлемент, который так же, как и неподвижный магнитопровод, выполнен изчередующихся ферромагнитных и диамагнитных пластин равной, ширины 121,В таком преобразователе для формирования выходного сигнала используют усилители с релейной характеристикой.Недостаток этого преобразователялинейного перемещения в код состоит. в сложности конструктивного выполнения и в сравнительно невысокой точности из-за недостаточной помехозащищенности тороидального подвижного элемента.Цель изобретения - повышение точ ности преобразователя,Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе линейного перемещения в код, содержащемусилитель-формирователь, неподвижный тороидальный магнитопровод с обмотками подмагничивания, обратной связи и считывания, подвижный элемент. расположенный внутри неподвижноготороидального магнитопровода, подвижный элемент и неподвижный тороидальный магнитопровод выполнены из чередующихся пластин равной толщины изферромагнитного и диамагнитного материалов, в неподвижном тороидальном магнитопроводе выполнены перемычки, расположенные диаметрально, на одной из которых расположена обмотка подмагничивания, на другой - обмотки считывания и обратной связи подключенные к соответствующим входам усилителя - Формирователя. На чертеже схематически изображенпреобразователь перемещения в код.Преобразователь линейного перемещения в код содержит неподвижный тороидальный магнитопровод 1, набранный из чередующихся кольцевых пластин 2 из Ферромагнитного материала с прямоугольной петлей гистерезисаППГ) и кольцевых пластиниэ диамагнитного материала, выполненных с четырьмя пазами 4 на внутренней и внешней поверхностях магнитопровода 1 в одной диаметральной плоскости и образующих перемычку 5, которую охватывает обмотка 6 подмагничивания, и перемычку 7, которую охватывает обмотка 8 считывания и обмотка 9 обратной связи, усилитель-формирователь 10, выполненныйна транзисторе 11, в коллекторную иэмиттерную цепь которого включенырезисторы 12 и 13, подвижный дискретный элемент 14, состоящий из чередующихся между собой кольцевых пластин 15 из Ферромагнитного материала и кольцевых пластин 16 иэ диамагнитного материала, Толщины пластин 2, ка фк, которая приводит к уменьшению . в перемычке Ъ индукции и наведению,40 в базовой обмотке 9 ЭДС, запирающей 45 50 55 60 65 5 1 О 15 20 30 35 3, 15 и 16 выполнены одинаковыми,а дискретный элемент 14 установленвнутри неподвижного магнитопровода 1с возможностью перемещения.Преобразователь работает следующим образом,Обмотка 6 подмагничивания запитывается постоянным током. Магнитныйпоток ф создаваемый обмоткой 6,доводит перемычки 5 и 7 кольцевыхпластин 2 из ферромагнитного материала с ППГ до состояния магнитногонасыщення, При перемещении дискретного элемента 14 периодически наступает такой момент, когда пластины 2входят в зацепление с пластинами 15из Ферромагнитного материала,и в последних возникает магнитный поток ф, который снижает индукцию в перемйчке7, при этом в обмотке 9 возникаетнебольшая ЭДС, приоткрывающая транзистор. Коллекторный ток, возникающий в этот момент, протекая пообмотке 8, создает магнитные потокиф и фк, при этом скорость изменения индукции в перемычке 7 возрастает, а вместе с ней возрастает ЭДСв обмотке 9 и коллекторный ток транзистора 11, Этот процесс приводитк ускоренному перемагничиванию перемычки 7 до состояния с индукциейнасыщения, Когда перемагничиваниезаканчивается, ЭДС в базовой обмотке 9 падает до нуля, а падениенапряжения на резисторе 13, создаваемое током эмиттера транзистора 11,призапирает его, при этом уменьшается коллекторный ток, а следовательно, и величина магнитного пототранзистор 11. Происходит лавинооб" разный процесс, при котором запирается транзистор 11, исчезают магнитные потоки ф и ф и перемычка 7магнитным потоком ф доводится досостояния насыщения. При дальнейшем перемещении дискретного элемента пластины 2 выходят из зацепления с пластинами 15, исчезат магнитный поток фп и перемычка 7 доводится1до состояния насыщения, а возникающая при этом ЭДС в обмотке 9 надежно запирает транзистор 11, Такимобразом, при перемещении дискретного подвижного элемента 14 на выходе усилителя-формирователя 10 возникают импульсы ЭДС, число которых пропорционально координате дискретного подвижного элемента 14.Такое выполнение преобразователя повышает точность преобразования, так как улучшает форму импульсов на выходе преобразователя за счет применения в усилителе-Формирователе глубокой положительной обратной свя963039 10 Формула изобретения 15 Составитель Е. Бударинадактор Н. Безродная Техред А.Бабинец Корректор Н. Корол 521/7 642енного комитета С етений и открытий 5, Раушская наб.,ТиражПИ Государсто делам изобМосква, ЖПодписСРд.4/5 Эак Филиал ППП "Патентф, г.ужгород, ул.Проект зи при формировании переднего фронта импульсов и глубокой отрицательной обратной связи при формированиизаднего фронта импульса и ферромагнитного материала с ППГ, а выполнение неподвижного магнитопровода идискретного подвижного элемента наборными из пластин ферромагнитного и диамагнитного материалов увеличивает разрешающую способностьпреобразователя. Преобразователь линейного перемещения в код, содержащий усилитель- формирователь, неподвижный тороидальный магнитопровод с обмотками подмагничивания, обратной связи и считывания, подвижный элемент, расположенный внутри неподвижного тороидального магнитопровода, подвижный элемент и неподвижный тороидаль. ный магнитопровод выполнены из чередующихся пластин равнрй толщиныиэ ферромагнитного и диамагнитногоматериалов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что с целью повышения точностипреобразователя, в неподвижном тороидальном магнитопроводе выполнены. перемычки, расположенные диаметрально, на одной иэ которых расположена обмотка подмагничивания, на другой - обмотки считывания и обратнОйсвязи, подключенные к соответствующим входам усилителя-формирователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР,9 726416, кл, С 01 В 7/00, 1978;2. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 3007696/18-24,кл. О 08 С 9/04, 1980 (прототип).