Преобразователь линейных перемещений в частотноимпульсный сигнал

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 983460(22) Заявлено 30. 07. 812 ) 3325530/1821 с присоединением заявки Йо 6 01 О 5/20 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) 1 Дата опубликования описания 23.1282.Ясоввев Уфимский авиационный инс им. 71 Заявите никидэ 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В ЧАСТОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ СИГНАЛ Изобретение относится к контрольно. измерительной технике, в частности,. к разделу измерения неэлектрических величин электрическими методами и мо 5 жет быть использовано в, различных устройствах для измерения перемещенийИзвестен трансформаторный преобразователь линейных перемещений, содержащий магнитопровод из трех коаксиальных цилийдров с перемычкой между средним и внешним, две крышкйдля симметрирования магнитной цепи, обмотку возбуждения, неподвижную измерительную обмотку и подвижную обмотку, замкнутую накоротко, выполняющую роль магнитного экрана, связываемого с подвижным объектом (1).Недостатком устройства является невысокая точность, а также сложность согласования с импульсными информационно-измерительными системами.Наиболее близким к изобретению является функциональный преобразователь перемещения в частотно-импульс" ный сигнал, содержащий цилиндричес" кий магнитопровод с двумя явно. выраженными полюсами, подвижный сердечник, установленный под полюсами магнитопровода, две обмотки и,трансформаторный генератор прямоугольных им- З 0.пульсов, при этом одна иэ обмоток подключена к обмотке генератора пря" моугольных имйульсов, а вторая об" мотка своими концами соединены с базами, а средний точкой - с эмиттерами транзисторов. генератора 2).Недостатком устройства является наличие значительной погрешности пре образования при воздействии дестабилизирующих факторов, например, температуры.Целью изобретения является повышение точности. преобразований при воздействии дестабилизирующих факторов.Цель достигается тем, что в преобразователь линейных перемещений в частотно-импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двумя явно выраженными полюсами, под вижный сердечник, установленный под полюсами магнитопровода, обмоткувоэ буждения и генератор прямоугольных импульсов, дополнительнО вводятся две пары торокдальных сердечников с входныли и выхрднами обмотками, второй генераторпрямоугольных импульсов, два преобразователя интервал времени - напряжение, блок суммирова ния напряжений, источник опорногогде ффМ Пппоток насыщения тороидальных 60 сердечниковпоток подмагничивания тороидальных сердечников;напряжение питания генератора прямоугольных импульсов; 5 напряжения, интегратор и обмотка кор. рекции, при этом тороидальные сердечники попарно укреплены на торцах преобразователя между цилиндрическим магнитопроводом и явно выраженными полюсами, входные обмотки тороидальных сердечников являются обмотками генераторов прямоугольных им" пульсов, выходные обмотки каждой пары тороидальных сердечников соедине" ны соответственно с входами первого 1 О и второго преобразователя интервал времени - напряжение, выходы которых подключены к входам блока суммирава" ния напряжений, выход последнего свя" зан с .одним из входов интегратора, )5 другой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения,1 причем к выходу интегратора подключена обмотка коррекции, а обмотка возбуждения подключена к источнику 20 питания генераторов прямоугольных импульсов.На Фиг. 1 представлен преобразователь, общий вид) на фиг. 2 " схемы генераторов прямоугольных импульсовс 25 включающих обмотки тороидальных сердечников.Магнитопровод представляет собой цилиндр 1, внутренние полюсы 2 и 3 которого с концов соединены с цилиндром 1 тороидальными сердечниками 4,5. и 6,7, соответственно, выполненными из материалов с ППГ. Под полюсами 2 и 3 размещен подвижный сердечник 8,Полусекции 9 и 10 образуют обмотку возбуждения, а 11 и 12 - обмотку коррекции. Обмотки 1016 (фиг. 2) сердечников 4 и 5 и обмотки 18-21 сердечников 6 и 7 подключены к генераторам 17 и 22 прямоугольных импуль. сов.40Выходные обмотки 23 сердечников 4 и 5 и 24 сердечников 6 и 7 (Фиг.2) соединены соответственно с входами первого 25 и второго 26 преобразовате лей интервал времени - напряжение (фиг.1).Выходы преобразователей 25 и 26 подключены к входам блока 27 суммирования напряжений. Выходы блока 27,и источника 28 опорного напряжения связаны с входами интегратора 29,К выходу интегратора подключены полусекции 11 и 12 обмотки коррекции.устройство работает следующим образом.Время перемагничивания тороидаль ных сердечников определяется выраже- нием Х" число витков обмотки, нключенной н цепь коллекторовтранэистороз генератора,Под действием тока 1протекающего по полусекциям 9 и 10 обмотки возбуждения, создается м.д.с., а со ответственно и поток, который подмагничивает тороидальные сердечники.При среднем положении сердечни.ка 5 потоки подмагничивания фя и ф (фиг. 1) равны.При смещении сердечника 8, например, влево поток фп увеличивается, а поток ф уменьшается, при этом длительность импульсов одного иэ генераторов увеличивается; а другого уменьшается.Следовательно, длительность импульсов выходного сигнала любого иэ генераторов 17 или 22 имеет видЮк(фэ + КХ)1ж -щщч (д)И Пт,е. пропорциональйа перемещению, Од" нано при изменении, например, температуры окружающей среды в значительных пределах, изменяется длйтельность импульсов выходного сигнала как от перемещения, так и от температуры. Для стабилизации Функции преобразования сигналыс выходных обмоток 23 и 24 поступают на входы преобразователей 25 и 26 интервал времени " напряжение. Преобразованное напряжение, суммируясь в блоке 27, несет информацию о влиянии температуры на функцию преобразования. Это напряжение сравнивается с сигналом источника 28 опорного напряжения. Разность указанных напряжений преобразуется интегратором 29 и изменяет ток подмагничивания в полусекциях 11 и 12 обмотки коррекции.Таким образом, несмотря на изменение параметров устройства при воздействии дестабилизирующих Факторов, устройство обладает стабильным коэфФициентом преобразования.формула изобретенияПреобразователь линейных перемещений в частотно"импульсный сигнал, содержащий цилиндрический магнитопровод с двумя явно выраженными по- люсами, подвижный сердечник, установленный под полюсами магнитопровода, обмотку возбуждения и генератор прямоугольных импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью по" вышения точности преобразования при воздействии дестабилизирующих Факторов,в него дополнительно введены две пары тороидальных сердечников с входными обмотками, второй генератор пря" моугольных импульсов, два преобразователя интервал времени - напряжение,983 И 0 каэ 9891/46 Тираж 673 Подпн ВНИИ Патентф, г.ужгород, ул.Проектна илиал блок суммирования напряжения, источник опорного напряжения, интегратори обмотка коррекции,.при этом тороидальные сердечники попарно укреплены на торцах преобраэователя междуцилиндричеоким иагнитопроводом и явно выраженньааи полюсами, входные обмотки тороидальных сердечников являются обмотками генераторов прямоугольных импульсов, выходные обмоткикаждой пары тороидальных сердечниковсоединены с входами первого. и второго преобраэователей интервал времени - напряжение, выходы которых под.ключены к входам блока суммирования напряжений, выход последнего свяэанс одним входом интегратора, другойвход которого соединен с выходом источника опорного напряжения причемк выходу интегратора подключена обмотка коррекции, а обмотка воэбужде.ния подключена к источнику питаниягенераторов прямоугольных ипульсов. Источники информации,принятые во внимание при экспертиэе 1. Авторское свидетельство СССР 9. 220773, кл. 6 08 С 9/04, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР 9 392512кл 6 Об 6 7/26 1971 а