Дифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений

(51)4 С 01 В 7 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с Фаг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ереванский политехнический институт им.К.Маркса(54) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов. С целью повышения помехоустойчивости за счет получения на выходе датчика импульсного сигнала соответствующей длительности в датчик введены комлараторы 12, 13 и 15, инверторы 14 и 16, Р-триггеры 17, 18 и 23, одновибраторы 19, 20 и 24, элементы ИЛИ 2 1, КБ-триггер 22, источник 28 опорного напряжения, шина 29нала. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения линейных перемещений объектов и является усовершен 5ствованием устройства по авт.св,У 1226016.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости за счет полученияна выходе датчика импульсного сигнала соответствующей длительности.На Фиг.1 представлена блок-схемадатчика, на Фиг.2 - временная диаграмма работы датчика.Датчик содержит основание 1 свыступами 2-4, линейный магнитопровод 5, сердечники 6 и 7, обмотки8 и 9 возбуждения, обмотки 10 и 11считывания, компараторы 12 и 13, инвертор 14, компаратор 15, инвертор 16, 2Р-триггеры 17 и 18,одновибраторы19 и 20,элемент ИЛИ 21, КЯ-триггер 22, Р-триггер 23, одновибратор 24,источник 25 переменного тока, чувствительные элементы 26 и 27, источник 2528 опорного напряжения и шину 29 нулевого потенциала.До размещения магнитопровода 5 наоснование 1 он имеет изогнутую форму,Вследствие деформации пластины магнитопровода 5, выполненного иэ магнитоупругого материала, при размещениина основание 1 в пластине возникают.механические напряжения, вызывающиеизменения значений магнитной проницаемости, а следовательно, и магнит 35ного сопротивления по длине магнитопровода 5. Над магнитопроводом 5 спостоянным зазором относительно егоразмещена пара П-образных сердечников 6 и 7 с размещенными на них обмотками возбуждения 8 и 9 и считывания 10 и 11. К обмотке 10 подключенычувствительный элемент 26 и компаратор 15, выход которого соединен свходами триггеров 17, 18, 22 и 23.К обмотке 11 подключен чувствительный элемент 27, Выход компаратора 13соединен с входами инвертора 14 ивходом триггера 17, выход компарато 50ра 12 подключен к входу инвертора 16и к триггерам 18 и 23.Дифференциально-трансформаторныйдатчик линейных перемещений работаетследующим образом,55Основание 1 закрепляется на контролируемом объекте (не показан) таким образом, что сердечники 6 и 7 вначальном положении располагаются симметрично относительно среднего выступа 2 основания 1, Обмотки 8 и 9 возбуждения подключаются к источнику 28 переменного тока.В исходном положении вследствие симметрии сигнал на выходе обмоток 10 и 11 считывания одинаков е = е = е, поэтому на выходах компараторов 12 и 13 импульсы Б, У появляются в моменты иС, ы 1 , когда е,= е, Е В эти моменты на Р-входы триггеров 17 и 18 поступают сигналы уровня "1", а на синхронизирующие входы - "0", состояние триггеров 17 и 18 не изменяется (триггеры до момента ы установлены в состояние "0" с помощью выходного импульса Б, компаратора 15). Вследствие этого Пь = ц = У = Б = ц = 0 т.е. при отсут 8 9 юфствии перемещения на выходах триггеров 22 и 23 импульсы отсутствуют.При перемещении магнитопровода 5 из начального положения в направлении Х изменяются величины вэаимоиндуктивностей обмоток 8 и 10, 9 и 11 и величины сигналов на выходе обмоток 1 О и 11 считывания. Сигнал на выходе чувствительного элемента, под которым оказывается участок магнитопровода 5 с меньшим магнитным сопротивлением, возрастает, а на выходе другого чувствительного элемента - уменьшается. Например, если вследствие перемещения в одном направлениие = е увеличивается то е = е умень 1 1 Фшается. На выходах компараторов 12 и 13 появляется сигнал в моменты о), и о С . В этом случае У- У 1,ф, В мменты ы С 1, ъС на входах триггера 18 сигналы имеют уровень "1", поэтому триггер 18 переходит в состояние " 1" и Б .в : 1. В момент ыт з триггер 18 переходит в состояние "0" и далее этот процесс повторяется. На выходе триггера 18 формируется импульс П -ПсАналогичным образом на выходе триггера 17 формируется импульс Б= У. На выходе элемента ИЛИ 21 в моменты ыТ, ы появляются импульсы, которые изменяют состояние триггера 22, на выходе которого формируется импульс Ц = У . Длитель 1 р 1 О ность С выходного импульса Б рав 1на = ш- ы С и тем больше, чем больше перемещение. Как видно из временной диаграммы на Фиг.2, на выходетриггера 22 формируется импульс Г ,Пфо длительностькоторого также зависит от величины перемещения, При перемещении в этом направлении на выходе триггера 23 формируются импульНсы 11 в связи с тем, что в момент ,с сигналы на входах триггера имеют уровень " 1" (У" = 1 и Б, = 1) .Таким образом, при отсутствии перемещений магнитопровода 5 на выходе датчика сигнал имеет уровень "0". При перемещении магнитопровода 5 на выходе формируются импульсы (11, или Б), длительность с кооторых зависит от величины перемещения. Направление перемещения показывает выходной сигнал триггера 23.Формула и э о б р е т е н и яДифференциально-трансформаторный датчик линейных перемещений по авт. св. В 1226016, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены три компаратора, два инвертора, три Р-триггера, КБ-триггер, элемент ИЛИ, источник опорного напряжения, шина нулевого потенциала, выход первого,чувствительного элемента подключенк первым входам первого и второгокомпараторов, выход второго чувствительного элемента - к первому входутретьего компаратора, выход источника опорного напряжения - к вторымвходам второго н третьего компараторов, шина нулевого потенциала - квторому входу первого компаратора,выход которого через первый одновибратор подключен к входам сброса первого, второго и третьего 0-триггеров и входу сброса КБ-триггера, выход второго компаратора подключен ксинхровходам второго и третьегоР-триггеров и через первый инверторк входу данных первого О-триггера,выход которого подключен к входуданных третьего Р-триггера и черезвторой одновибратор - к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к Б-входу КБ-триггера, выход2 Б третьего компаратора подключен к синхровходу первого 0-триггера и черезвторой ннвертор - к входу данных вто"рого Э-триггера, выход которого через третий одновибратор подключен кЗО второму входу элемента ИЛИ,364854 е 2 Составитель В.ПодоляТехред М.Дидык Корректор Редактор П. пенко Подписи аказ 6576/31ВН Тираж 680 ИИПИ Государственного комиелам изобретений и откры 35, Москва,Ж, Раушска та СС наб., д,роизводственно-полигр й О ское предприятие, г.ужгород,ул,Проектная,