Преобразователь перемещений в постоянный ток

)4 0 01 В 7 ОО ИЯ Г р1 й ПИС й АВТ ныи муль трансфор кой 9 и с выходнымыходной обмотчувствительным инженеорта прямит зисиным на тр 0 направле торах 5- тока, на выпрямидиодыодный 14, 1519,20 12,21 тель 1316,17,ренцирутриггерусилите о СССР1970.ЩЕНИЙ диф22сторнзис ВБ)й транз из тр ходко ных клю формато имеет и н элек стоянный токтвительностьктеристики пр тель переток со"уктивныймагнита счетбразова СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ АНИЕ ИЗОБРЕТНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71.) Куйбышевский институтров железнодорожного транс(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕПОСТОЯННЫЙ ТОКИзобретение относится к электрон"ной технике, а именно к устройствамизмерения и контроля, и может бытьиспользовано в устройствах автомати 5ки и телемеханики.Цель изобретения - повышениечувствительности преобразователя перемещений в. постоянчый ток с нечетной характеристикой преобразования.На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя перемещений в постоянный ток; на Фиг,2 - вре"менные диаграммы.Преобразователь состоит из дифференциального индуктивного датчикас полуобмотками 1 и 2, магнитногомультивибратора 3 с выходным трансформатором 4 и мостового Фазочувствительного выпрямителя, выполненного 20;на транзисторах 5"8. Полуобмотки дат"чика соединены вместе и подключенык выходной обмотке 9 трансформатора4, образуя мостовую измерительную,схему, Между точкой соединения полуобмоток датчика и средней точкой об,мотки 9 (в измерительную диагональмоста) включены диагональ Фаэочувствительного выпрямителя и детектор 10направления тока. В другую диагональ ЗОфазочувствительного выпрямителя включена нагрузка 11,Выход детектора 1 0 направлениятока через дифференцирующую цепь 12и диодный выпрямитель 13 подключенк одним из входов элементов 2 И 14,и 15, К другим входам элементов 2 Ичерез диоды 16 и 17 подключены крайние выводы дополнительной обмотки 18,трансформатора 4, Средний вывод об" 40мотки 18 подключен к общей шине питания. Выходы элементов 14 и 15 подключены к одним иэ входов двух элементов 2 ИЛИ 19 и 20. К другим входамэтих элементов через дифференцирую 45щие цепочки 21 и 22 подключены крайние выводы обмотки 18. В схему преобразователя входят также ВБ"триггер 23 и ключевой усилитель, состоящий из транзисторных ключей 24 и 25 и трансформатора 26, Уп-равляющие входы усилителя подключены к выходам триггера. Управляющие входы триггераподключены к выходам элемен" тов 2 ИЛИ, Выходные обмотки трансфор 55 матора 26 подключены к управляющим входам транзисторов мостового фаэочувствительного выпрямителя. Преобразователь работает следующим образом.При подаче на индуктивный датчик напряжения прямоугольной формы по полуобмоткам 1 и 2 датчика протекают токи , и , изменяющиеся экспоненциально. Если индуктивности обеих полуобмоток равны, то токи 1, и х (Фиг.2 б,в) одинаковы, ток в диагонали мостовой измерительной схемыотсутствует. Если ЬЬ(индуктив-ность полуобмоток 1 и 2), топо диагонали измерительной схемы протекает разностный ток=- х1 (Фиг.2 г). Детектор 10 направления тока, вход которого включен в диагональ измерительной схемы, фиксирует переход токачерез нуль.При 1 у 0 на выходе детектора 10 формируется импульс напряжения (Фиг,2 д), при0 на его выходе Формируется пауза (или наоборот), Детектор 10 направления тока может быть выполнен на базе однопорогового компаратора напряжения на операцион" ном усилителе, вход которого подключен к измерительному резистору, Импульсы подаются на дифференцирующую цепочку 12, на выходе которой обрачуются двухполярные импульсы, положительный импульс соответствует переднему фронту импульса П отрицательный - заднему.Полученные импульсы, пройдя через выпрямитель 13 (выполненньй, например, по диодной.мостовой схеме), цреобра,эуются в узкие однойолярные положительные импульсы,Б а (фиг.2 е) период которых равен половине перно" да питающего напряжения 11(фиг.2 а). Моменты появления этих импульсов со" ответствуют моментам перехода тока 1через нуль.Импульсы 11 поступают на входы двух элементов 2 И 14 и 15. На другие входы этих элементов подаются импульсы напряжений ц 1 (Фиг.2 ж) и П (Фиг.2 з), длительность которых равна половине периода Ц, и которые сдви" нуты относительно друг друга на половину периода Б. Эти импульсы полу" чаются выпрямлением напряжения на до" полнительной обмотке 18 трансформатораНа выходах элементов 2 И поочередно через половину периода появляются15 20 25 30 45 314064 который, в свою очередь, переключает транзисторы 24 и 25 ключевого усилителя, На обмотках транзистора 26 фор" мируютсй двухполярные прямоугольные импульсы У , период которых равенБ периоду напряжения 0 я, но которые сдвинуты относительно Б таким обра" зом, что их фронты совпадают с моментами изменения направления тока 1. 10 Однако полярность этих импульсов не. зависит от действительного направления тока 1 , поскольку порядок переключения НБ-триггера определяется только напряжениями 13 1 и 11 . Нафиг.2 к изображен ток , протекающийчерез нагрузку, а 1 - постояннаясоставляющая этого тока,Прямоугольные импульсы, действующие на выходных обмотках трансформа-. тора 26, попарно-противофазно переключают транзисторы 5-8 фазочувствительного выпрямителя.Чувствительность данной схемы максимальная для преобразователей с дифференциальным индуктивным датчиком,включенным по мостовой схеме, и равна теоретической чувствительности преобразователя с мостовым диодным выпрямителем в диагонали моста, Однако,она лишена главного недостатка такого преобразователя " наличия четнойхарактеристики преобразования,Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 35Преобразователь перемещений в постоянный ток, содержащий дифференциальный индуктивный датчик, магнитный мультивибратор, выходная обмотка которого, имеющая средний выход, под ключена началом и концом соответст" венно к первой и второй полуобмот" кам дифференциального индуктивного датчика, мостовой фазочувствитель" ный выпрямитель, подключенный первымвыводом первой диагонали к общей точке полуобмоток дифференциального ин 494дуктивного датчика, во вторую диагональ одного мостового фазочувствительного выпрямителя включена нагрузка, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения чувствительности, в него введены детектор нап"равления тока, три дифференцирующиецепочки, диодный выпрямитель, дваэлемента 2 И, два элемента 2 ИЛИ, ВБтриггер и ключевой транзисторныйусилитель с выходным трансформатором,при этом детектор направления токавключен между вторым выводом первойдиагонали мостового фазочувствительного выпрямителя и диодным выводомвыходной обмотки магнитного мультивибратора, выход детектора направления тока через последовательно сое"диненные дифференцирующую цепочку идиодный выпрямитель подключен к одним из входов первого и второго элементов 2 И, к другим входам этих элементов соответственно подключены через диоды начала и концы дополнительной обмотки трансформатора магнитного мультивибратора, средний вывод которой подключен к общей шине, выходыпервого и второго элементов 2 И подключены соответственно к одним из входов первого и второго элементов 2 ИЛИ,к другим входам которых через соответствующие последовательно соединенные дифференцирующие цепочки и диодыподключены соответственно конец и начало дополнительной обмотки трансформатора магнитного мультивибратора,выходы первого и второго элементов2 ИЛИ соответственно подключены к Ввходу и Б-входу ВБ-триггера, выходыкоторого подключены к управляющимвходам. ключевого транзисторного усилителя, при этом выходные обмоткитрансформатора данного усилителя подключены к управляющим входам транзисторов мостового фаэочувствительноговыпрямителя,8,Р тяг Корректо Тираж 68 писное ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делаи изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб д, но-полиграфичес предприя изводств актор Я.,Касарда ЩР