Датчик давления

(19) (1 1) 51)5 6 01 1 9 ОСУДАРСТВЕН ЕДОМСТВО С ГОСПАТЕНТ С Е ПАТЕНТНОР ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕН ние относится боростроения, датчиках высоых с бортовой шиной (Б ЦВ М),Ю(71) Харьковский авиационный институт имН. Е,Жуковского(73) Харьковский авиационный институт имН. Е,Жуковского(56) Авторское свидетельство СССРМ 1451565, кл. 6 01 1 9/00, 1987,Авторское свидетельство СССРМ. 1647303, кл. 0 019/00, 1989,(57) Использование: изобретек области авиационного приможет быть использовано вты, скорости и т,д., сопрягаемцифровой вычислительной ма и позволяет расширить функциональные возможности датчика за счет, получения выходной информации в двоичном коде, Сущность изобретения заключается в том, что датчик давления дополнительно снабжен выходными обмотками 15. 16, 17, 18,выполненными в виде секций, включенных встречно-последовательно и расположенных на кольцевом магнитопроводе 7, причем количество выходных обмоток равно количеству разрядов выходного двоичного кода, а в каждую из выходных обмоток включены секции, номера которых определяются из выражения; 2"(1+1), где и - номер разряда выходного двоичного кода, снимаемого с соответствующей выходной обмотки,= О, 1, 2,3, - натуральныйрядчисел, Приподаче Б давления Р в корпус 2 прибора с выходных обмоток 11, 12, 13, 14 снимается код Грея, а1817840 5 10 15 2"(1+ ),20 25 30 35 40 50 2 (1+2 Ц,с дополнительных обмоток 15, 16. 17, 18 - двоичный код. Применение предложенного датчика давления в приборных комплексах позволяет, во-первых, осуществлять ввод информации о давлении непосредственно в Изобретение относится к области авиационного приборостроения, может быть использовано в датчиках высоты, скорости и т.дсопрягаемых с бортовой цифровой вычислительной машиной (БЦВМ),Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей прототипа, заключающееся в обеспечении получения выходной информации в двоичном коде,На фиг,1 представлена функциональная схема предлагаемого датчика; на фиг.2 - схема взаимного расположения и подключения секций (в+и) выходных обмоток,Датчик давления содержит анероидный упругий чувствительный элемент 1, расположенный в герметичном корпусе 2 и кинематически с помощью шатуна 3 и кривошипа 4 связанный с трибко-секторным механизмом, состоящим из зубчатого сектора 5 и трибки 6. На трибке в радиальном направлении и с зазором относительно незамкнутого кольцевого магнитопровода 7 закреплен стержневой подвижный магнитопровод 8. Незамкнутый кольцевой магнитопровод снабжен на конце стержневым магнитопроводом 9, сориентированным в радиальном направлении трибки, на котором расположена обмотка возбуждения 10, Причем кольцевой магнитопровод расположен коаксиально трибке и на нем размещены выходные обмотки 11 - 18, выполненные в виде секций, включенных встречно-последовательно и расположенных на незамкнутом кольцевом сердечнике 7,Число выходных обмоток равно удвоенному количестау разряда выходного кода. С выходных обмоток 11-14 снимается код Грея, а с обмоток 15 - 18 - двоичный код. Выходная обмотка 11 первого разряда включает секции нечетных номеров, т.е, 1, 3, 5, 7, 9, 11 и т,д, секции, Выходная обмотка 12 второго разряда включает секции, номера которых равны 2, 6, 10, 14 и т.д, Выходная обмотка 13 третьего разряда включает 4 и 12 секции, Выходная обмотка 14 четвертого разряда включает 8 и т.д. секции,Номер секций, включенных в каждую из выходных обмоток для снятия кода Грея, можно определить иэ выражения БЦВМ без промежуточного преобразования, во-вторых, повысить надежность датчика давления за счет наличия дублирующего выходного канала с помехозащищенным выходным кодом. 1 ил,где в - номер разряда кода, снимаемого с соответствующей выходной обмотки;= О, 1, 2, 3 - натуральный ряд чисел, Выходная обмотка 15 первого разряда двоичного кода включает секции всех номеров, т.е, 1, 2, 3, 4, 5 и т.д, Выходная обмотка 16 второго разряда двоичного кода включает секции, номера которых равны 2, 4, 6, 8, 10 и т.д, Выходная обмотка 17 третьего разряда двоичного кода включает 4, 8 и 12 секции. Выходная обмотка 18 четвертого разряда двоичного кода включает 8 и т.д. секции. Номер секций, включенных в каждую иэ выходных обмоток для снятия двоичного кода можно определить из выражения где и - номер разряда выходного двоичного кода, снимаемого с соответствующей выходной обмотки.Обмотка возбуждения 10 запитываетсяе,Фпеременным напряжением О, Наличие напряжения в выходной обмотке соответствует кодовому символу "1". а отсутствие - кодовому символу "0".Устройство работает следующим образом,При подаче давления Р в корпус 2 прибора чувствительный элемент 1 прогибается, его подвижный центр перемещается на некоторую величину, зависящую от величины Р, Далее кривошипно-шатунная передача 3, 4 и трибко-секторный механизм 5, 6 преобразуют поступательное движение центра чувствительного элемента 1 во вращательное движение подвижного магнитопровода 8, Напряжение О, приложенное к обмотке возбуждения 10, создает магнитный поток Ф, который замыкается через неподвижный магнитопровод 9, часть кольцевого незамкнутого магнитопровода 7 и через подвижный магнитопровод 8, В секциях выходных обмоток, которые пересекаются магнитным 45 потоком Ф, наводится напряжение, а в секциях, которые не пересекаются магнитным потоком, напряжение наводится, Таким образом, напряжение наводится в секциях, расположенных на участке кольцевого магнитопровода, причем величина его пропорциональна углу поворота подвижногомагнитопровода,а следовательно,измеряемому давлению,Секции выходных обмоток соединенымежду собой встречно и последовательно,Поэтому в выходной обмотке наводится напряжение, если на участке кольцевого сердечника, расположенного между подвижным инеподвижным магнитопроводами, находится нечетное количество секций, включенныхв данную обмотку. Если на участке кольцевого магнитопровода, расположенном междунеподвижным и подвижным магнитопроводами, находится четное число входящих водну из выходных обмоток секций, то напряжение в обмотке отсутствует, т,к, секции 15включены встречно и напряжения в них компенси руются,Если на участке кольцевого магнитопровода, расположенного между подвижным инеподвижным магнитопроводами, нет секций, то на выходе обмоток 11 - 14 и 15 - 18формируется выходной код 0000 (см. фиг.2).Если же на этом участке находится однасекция, то на выходах обмоток 11 - 14 и 15 -18 формируется выходной код 0001, две - на 25выходах обмоток 11 - 14 код 0011, а на выходах обмоток 15 - 18 код 0010, три - на обмотках 11, 12, 13, 14 - код 0010. а на обмотках15, 16, 17, 18 - код 0011, четыре - на обмотках 11, 12, 13, 14 - код 0110, а на обмотках 3015, 16, 17, 18 - код 0100, пять - на обмотках11, 12, 13, 14 - код 0111, а на обмотках 15.16, 17, 18 - код 0101, шесть - на обмотках11, 12, 13, 14 - код 0101, а на обмотках 15,16, 17, 18 - код 0110, и т,д., т,е, с выходных 35обмоток 11, 12, 13, 14 снимается код Грея, ас обмоток 15, 16, 17, 18 - двоичный код,Технико-экономический эффект применения предлагаемого устройства по сравнению с прототипом заключается в расширении 40функциональных возможностей, направленных на обеспечение возможности получения выходной информации в двоичном коде,Это достигается за счет введения дополнительных п выходных обмоток и соответствующего подключения их секций,Применение предложенного датчика давления в приборных комплексах позволяет, во-первых, осуществлять ввод информа ции о давлении непосредственно в БЦВМ без промежуточного преобразования, во-вторых, имеетдублирующий выходной канал с помехозащищенным выходным кодом, который после преобразования можно использовать 55 при обработке информации в БЦВМ. Кроме того, повышается надежность датчика давления за счет избыточности выходных обмоток 15-18: информацию о давлении можно получать в виде кода Грея с выходных обмоток 11 - 14, а при повреждении одной или нескольких обмоток 11 - 14 информацию о давлении можно получать в двоичном коде на выходе обмоток 15, 16, 17, 18.Формула изобретения Датчик давления, содержащий расположенный в герметичном корпусе анероидный упругий чувствительный элемент, кинематически связанный с трибко-секторным передаточным механизмом, на трибке которого в радиальном направлении закреплен стержневой подвижный магнитопровод, расположенный с зазором относительно незамкнутого кольцевого магнитопровода, снабженного на конце стержневым неподвижным магнитопроводом, соориентированным в радиальном направлении трибки, на котором расположена обмотка возбуждения, причем кольцевой магнитопровод расположен коаксиально трибке и на нем размещены выходные обмотки, выполненные в виде секций, включенных встречно-последовательно, причем количество выходных обмоток равно количеству разрядов выходного кода, секции каждой выходной обмотки расположены на кольцевом магнитопроводе с одинаковым шагом, при этом в каждую из выходных обмоток включены секции, номера которых определяются из выражения щ 2(1+2), где ги - номер разряда выходного кода, снимаемого с соответствующей выходной обмотки,= 0,1,2, 3 - натуральный ряд чисел, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей эа счет обеспечения получения выходной информации в двоичном коде, в него введены дополнительные выходные обмотки, выполненные в виде секций, включенных встречно последовательно, и расположенные на кольцевом магнитопроводе, причем количество дополнительных выходных обмоток равно количеству разрядов выходного двоичного кода, а в каждую из выходных обмоток включены секции, номера которых определяются из выражения где и - номер разряда выходного двоичногокода, снимаемого с соответствующей выходной обмотки.1817840 Составитель О,ПолевТехред М.Моргентал Корректор М.Петрова Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 Заказ 1740 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5