Преобразователь перемещения в код

Союз Советски кСоцнаннстнчесиикРеспубянн О П И С А Н И Е826384ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ(23)Приоритет по делам наеаретеинй и открытийДата опубликования описания 10 .05.8 1 В.Х. Ясовеев и Е.В. Распопов.,Уфимский авиационный институт им,кидзе(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД Изобретение относится к контрольо-измерительной технике и может быть использовано в различных устройствах для измерения и регистрации перемещений при повышенных температурах.Известны преобразователи перемещения в код,содержащие дифференциально. - трансформаторные датчики, вторичные обмотки которых включены между собой последовательно встречно и подключены ко входу усилителя Я и 121Точность работы таких преобразователей недостаточна.Известен преобразователь .перемещения в код, содержащий два дифференциально-трансформаторных датчика с под-, вижными магнитными сердечниками, вторичные обмотки которых включены между собой последоватепьно-встречно и подключены ко входу усилителя, п роговый элемент, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - череч цепочку из последовательно соединенных формирователя импульсов и реверсивного счетчика к одним входампреобразователя код-напряжение, другой вход которого соединен с выходомгенератора сииусоидальных колебаний,а выход - с первичной обмоткой второго3дифференциально-трансформатор ногодатчика, первичная обмотка первогодифференциально-трансформаторногодатчика через делитель напряжения0соединена с выходом генератора синусоидальных колебанийНедостатком преобразователя является значительная температурнаяпогрешность, обусловленная изменением15активного сопротивления обмоточныхпроводов, изменением геометрическихразмеров каркасов катушек и т.д.Цель изобретения - повышение точности преобразователя при повышен;ных температурах,Указанная цель достигается тем,что в преобразователь перемещения вкод, содержащий два дифференциальнотрансформаторных датчика, каждый изНа фиг. 1 схематически изображен преобразователь перемещения в код: на фиг, 2 - конструкция дифференциально-трансформаторного датчика.Преобразователь содержит дифференциально-трансформаторные датчики 1 и 2, усилитель 3, пороговый элемент 4, формирователь 5 импульсов, дополнительные вторичные обмотки 6 дифференциально-трансформаторного датчика 1, демодулятор 7, вычитающее устройство 8, источник 9 постоянного опорного напряжения, широтно-импульсный модулятор О, элементы И 11, 12, 13 и 14,тель код-напряжение 16, генератор17 синусоидальныхколебаний и делитель18 напряжения,Неподвижный магнитопровод 19 пред -ставляет собой форму тела вращения Э-образной формы, Внутри магнитопровода 19 перемещается подвижный магнитный сердечник 20. Секции первичной обмотки 21, вторичных 22 и дополнительных вторичных 6 обмоток расположены внутри и в торцах магнитопровода 19,Преобразователь перемещения в код работает следующим образом.На вторичных обмотках датчиков 1 так как эти обмотки включены последовательно-встречно, на входе усилителя3 сигнал равен нулю, Когда сердечник датчика 1 смещается от установленногоначального положения, между началамивторичных обмоток появляется напряжение. Величина и фаза напряжения зависят от величины и направления смещения сердечника датчика 1,Напряжение рассогласования, усиленное усилителем 3, подается на пороговый элемент 4, а с него - на формирователь импульсов 5 и на одни из входов первого 11 и второго 12 элементов И, В зависимости от знака рассогласования пороговый элемент 4 открывает тот или иной ключ формирователя импульсов 5, и импульсы с его выхода поступают на одни из входов третьего 13 и четвертого 14 элементов И.При изменении температуры окружающей среды возникает погрешность измерения, Для введения коррекции используются две дополнительные вторичные обмотки б датчика 1,В результате того, что дополнительные вторичные обмотки 6 соединены последовательно-согласно, выходное.напря 3 826384 ф которых содержит неподвижный магнитопровод, подвижный магнитный сердечник, первичную обмотку и две дополнительные вторичные обмотки, которыевключены между собой последовательновстречно и подключены ко входу усилители, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу усилителя, авыходы - ко входам формирователя импульсов, реверсивный счетчик, выходыкоторого подключены к одним входампреобразователя код-напряжение, другойвход которого соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, а выход - с первичной обмоткой второго 15 реверсивный счетчик 15, преобразовадиФференциально-трансформаторного датчика, первичная обмотка первого дифференциально-трансформаторного датчика через- делитель напряжения соединенас выходом генератора синусоидальных 20колебаний, введены демодулятор; вычитающее устройство, источник постоянного напряжения, широтно-импульсныймодулятор и четыре элемента И, первыйдифференциально- трансформаторный .25датчик снабжен двумя дополнительнымивторичными обмотками, которые соединены последовательно-согласно и подключены ко входу демодулятора, выходкоторого соединен с одним входом вы и 2 индуцируются одинаковые ЭДС,но читающего устройства, другой вход которого соединен с выходом источникапостоянного напряжения, выход вычитающего устройства соединен со входомширотно-импульсного модулятора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И,вторые входы которых соединены св ,выходом порогового элемента, выходыпервого и второго элементов И соедииены соответственно с одним из входов четвертого и третьего элементовИ, другие входы которых соединены свыходами формирователя импульсов выходы третьего и четвертого элементов 45И соединены со входами реверсивногосчетчика.1Дополнительной целью изобретенияявляется уменьшение влияния внешнихмагнитных полей.Эта цель достигается тем, что неподвижный магнитопровод диффереи"циально-трансформаторных датчиков выполнен в виде тела вращения Э-образной формы, внутри которого размещенподвижный магнитный сердечник, а обмотки расположены внутри и в торцахмагнитопровода84 6Э-образной формы повышает помех. з; -щищенность от внешних магнитвлх плц.Высокая стабильность работы н широком диапазоне температур и помехозащищенность дают воэможность пспопьзовать данный преобразователь н качестве элемента системы автоматического регулирования, например, измерения перемещения иглы в топлнводозирующей аппаратуре,8263 жение их зависит от температуры .и независит от перемещения сердечника,Напряжение с обмоток 6 подается черездемодулятор 7 на один из входов вычитающего устройства 8, На другой входвычитающего устройства 8 подается стабилизированное напряжение от источника опорного напряжения 9, Разница напряжений, несущая информацию об изменении температуры датчика, поступает на 10широтно-импульсный модулятор 10, ширина импульсов которого зависит, в конечном счете, от температуры. Этотширотно-модулированный сигнал подается на другие входы первого 11 и второ 15го 12,элементов И . Сигналы с выходовпервого 11 и второго 12 элементов Ипоступают на другие входы третьего 13и четвертого 14 элементов И и далеепоступают на различные входы счетчика 2015, т.е. направление счета определяется знаком сигнала рассогласования сдатчиков 1 и 2.В результате этого счетчик 15 заполняет импульсы широтно-модулированного сигнала в течение времени, покаоткрыт пороговый элемент 4. Далее цифровой код ее счетчика 15 поступаетна информационные входы преобразователя 16, на другой вход которого подается синусоидальное напряжение повышенной частоты, вырабатываемое генератором 17, С выхода преобразователя16 синусоидальное напряжение, соответствующее цифровому коду, поступа- .З 5ет на первичную обмотку датчика 2На вторичной обмотке этого датчиканапряжение изменяется до тех пор,пока не станет равно напряжению воф 40вторичной обмотке датчика 1, При ихравенстве цикл работы заканчивается,и при дальнейшем перемещении сердечника измерительного датчика 1 циклработы повторяется,45 Таким образом, введение двух допол 1 нительных вторичных обмоток, демодулятора, вычитающего устройства, источника постоянного опорного напряже 50 ния, широтно-импульсного модулятора и четырех элементов И позволяет расширить температурный диапазон работы датчиков от -60 до 250 С с обеспечеОнием температурной погрешности не более 1,5 Х на 100 С.Выполнение неподвижного магнитопровода дифференциально- трансформаторных Датчиков в виде тела вращения формула изобретения1. Преобразователь перемещения вкод, содержащий два дифференциальнотрансформаторных датчика, каждый изкоторых содержит неподвижный магнитопровод, подвижный магнитный сердечник, первичную обмотку и две вторичные обмотки, которые включены междусобой последовательно-встречно и подключены ко входу усилителя, пороговый элемент, вход которого подключен к выходу усилителя, а выход - ко входам формирователя импульсов, реверсивный счетчик, выходы которого подключены к одним входам преобразователя код-напряжение, другой вход которого соединен с выходом генератора синусоидальных колебаний, а выход - с первичной обмоткой второго дифференциально-трансформаторного датчика, первичная обмотка первого дифференциально-трансформаторного датчика через делитель напряжения соединена с выходом генератора синусоидальных колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения точности преобразователя при повышенных температурах, в него введены демолулятор, вычитающее устройство, источник постоянного напряжения, широтно- импульсный модулятор и четыре элемента И, первый дифференциально-трансформаторный датчик снабжен двумя дополнительными вторичными обмотками, которые соединены последовательно-согласно и подключены ко входу демодулятора, выход которого соединен с одним входом вычитающего устройства, другой вход которого соединен с выходом источника постоянного напряжения, выход вычитающего.устройства соединен со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом порогового элемента, выходы первого и второго элементов И7 826384 8 соединены соответственно д одним из ник, а обмотки расположены внутри и входом четвертого и третьего элемен- в торцах магнитопровода, тов И, другие входы которых соединены с выходами формирователя импульсов, Источники информации, выходы третьего и четвертого элемен-принятые во внимание при экспертизе тов И соединены со входами реверсивСтаростин В.А. Технологические ного счетчика. измерения и контрольно-измерительные2, Преобразователь Мо п,1, о т -приборы в промьппленности строительных л и ч а ю щ и й с я тем, что, с материалов. И., "Стройиздат, 1973, целью уменьшения влияния внепщих маг- ц с. 34-37. , нитных полей, неподвижный малщтопро, Свечарник Д,В, Дистанционные вод дифференциально-трансформаторных передачи., М., "Энергия", 1974, с, 35, датщщов выполнен в виде тела .враце. Авторское свидетельство СССР щщ 3-образной. формы, внутри которого 9 553643 кл. 6 08 С 9/04, 1975 1 проразиещеи подвижный магнитный сердеч тотип),НИИПИ Заказ 2378/35 Тираж б 9 Подписное Филиал ППП "Патент",