Преобразователь перемещений во временной интервал

10 Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в преобразователях линейных перемещений в код.Известны магнитомодуляционные преобразователи линейных перемещений в импульсный сигнал, удобный для цифровой обработки Щ.Недостатком этих устройств является большая температурная погрешность.Характеристики таких преобразователей начинаются не с нулевых значений выходной величины 1 а с каких-то определенных начальных значений. Обмотки каждого перемагничиваемого сердечника имеют большое число выводов 1,от трех до девяти),. что усложняет преобразователи и снижает их надежность.Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является магнитомодуляционный преобразователь пинейных перемещений дифференциального типа с частотным выходом, содержащий постоянный магнит, укрепленный на обьекте перемещения, два неподвижных тороидальных сердечника, между которымиперемешается постоянный магнит, дваавтоколебательных мупьтивибратора смагнитной связью, трансформаторы которых намотаны на сердечниках, и формирователь разности выходных сигналовмультивибраторов, состоящий из смесителя и фильтра нижних частот, с которогоснимается выходной сигнал с частотой,равной разности частот двух мультивибраторов 2. Благодаря дифференциальнойсхеме преобразователя значительно снижается температурная йогрешность, обусловленная температурными изменениямипараметров сердечников и электрическихцепей благодаря взаимной компенсациитемпературных уходов частот обоих мультивибраторов. Характеристика этого преобразователя является неоднозначной навсем рабочем участке. При нахождениипостоянного магнита в среднем положении частоты, генерируемые мультивибраторами, равны между собой и частота721843 6 задержки между задними фронтами импульсов мультивибраторов 2 и 3 и, соответстъвенно, к увеличению длительности выходного импульса триггера 8. При движениимагнита 1 в сторону сердечника дросселя5 уменьшается длительность импульсамультивибратора 3, а импульс мультивиб 1 о ратора 2 удлиняется. Результатом этогоявляется уменьшение длительности выходного импульса триггера 8. Длительностьимпульса триггера 8 будет равнятьсянулю, если разница в длительностях импульсов мультивибраторов 2 и 3 станетравна задержке элемента 7. Следователь- но, величину задержки элемента 7 необходимо выбирать равной разности длительностей импульсов мультивибраторов 2 и 20 3 при крайних положениях магнита 1 нарабочем участке характеристики преобразователя. Выходным сигналом преабразователя является периодическая последовательность импульсов,длительность ко- торых пропорциональна перемещению постоянного магнита 1 от одного крайнегоположения рабочего участка преобразователя и меняется от нуля до максимального значения, равного удвоенному временизадержки элемента 7 в запуске мультивибратора 2 и 3.Частота выходных импульсов определяется частотой запускающих импульсовс генератора 6.Использование в магнитомодуляционномпреобразователе линейных перемещенийдифференциального типа двух ждущихмультивибраторов позволило значительноснизить нелинейность его характеристики. Запуск ждущих мультивибраторов скалиброванной задержкой позволил ликвидировать неоднозначность характеристикипреобразователя на всем рабочем участке, Эти меры дали возможность повысить 45точность магнитомодуляционного преобразователя перемещений дифференциальноготипа,55 тельцость выходного импульса меняется от нуля до величины, равной удвоенной разности длительностей импульсов мультивибраторов при максимальном смешении (1 ) магнита от среднего положения или удвоенному времени задержки.В сравнении с прототипом в таком преобразователе ликвидирована неоднозначность характеристики и значительно улучшена линейность преобразователя на всем рабочем участке. Благодари дифференциальной схеме этот преобразователь также, как и прототип, обладает высокой темп ратурной стабильностью, которая обусловлена взаимной компенсацией температурных нестабильных длительностей выходных импульсов двух мультивибраторов.На чертеже показана структурная схема преобразователя перемещений во временной интервал.Схема содержит перемещающийся постоянный магнит 1, два мультивибра- тора 2 и 3 с дросселями 4 и 5, намо-танными на неподвижных сердечниках, между которыми перемещается магнит 1. Мультивибраторы 2 и 3 работают в ждущем режиме: хронпруюшими элементами мультивибраторов 2 и 3 являются дроссели 4 и 5. Генератор 6 импульсов вырабатывает последовательность запускающих импульсов на мультивибраторы. Через элемент 7 задержки запускающий импульс с генератора 6 поступает на мупьтивибратор 3. Триггер 8 перебрасывается задними фронтами импульсов мультивибраторов 2 и 3. Триггер 8 фор-, мирует выходные импульсы, длительность которых пропорциональна величине перемещения постоянного магнита 1.Генератор 6 импульсов производит периодический запуск мультивибраторов 2 и 3, причем мультивибратор 3 запускается с задержкой после мультивибратора 2. Мультивибраторы 2 и 3 вырабатывают импульсы, длительность которых определяется параметрами дросселей 4и Б и положением постоянного магнита 1 . относительно сердечников, При нахождении магнита 1 в среднем положении длительностиимпульсов, генерируемыхмультивибраторами 2 и 3, равны и задержка между их задними фронтами равна задержке элемента 7, между запускающими импульсами. Сигнал сУвыхода триггера 8 имеет точно такую же длительность, При перемещении магнита 1 в сторону сердечника дросселя 4 длительность импульса, генерируемого мультивибратором 2, уменьшается, а длительцость импульса мультивибратора 3увеличивается, что приводит к увеличению 50 формула изобретения Преобразователь перемещений во временной интервал, содержащий постоянный магнит, укрепленный на обьекте перемещения, два мультивибратора, и индуктивно связанные с постоянным магнитом, отличающийся тем,что,с целью повышения точности преобразовате721843 8 2. Радиоэлектроника в народном хозяйстве СССР, ч, 11, Куйбышев, 1970,с. 439-441 (прототип),Составитель А. СмирновРедактор Н. Каменская Техред О. Легеза Корректор М. Демчик аказ 136/41 . Тираж 682 ПодписнЦНИИПИ Государственного комнтета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,ля, в него введены генератор импульсов, Источники информации,элемент задержки и триггер, генератор принятые во внимание прн экспертизеимпульсов подключен непосредственно ксинхронизирующему входу одного мульти. Авторское свидетельство СССРвябратора и через элемент задержки кЖ 543006, кл. 6 08 С 9/04, 1974,синхроннзирующему входу другого мультивибратора, а выходы мультивибраторовподключены к установочным входам триггер ае