Магнитострикционный преобразователь перемещения в код

801649661 А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХщЙИйлааеивРЕСПУБЛИК 1)5 Н 03 М 1/30 4" А Ы"6 И 3 =ю;ЛО 1 ЕгА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ Н АВТОРСКОМ Ъ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЕНИЯ жащий первый звукопровод,первый демпфер, подвижную магнитную головку считывания, первый элемент возбуждения, два генератора импульсов, К 8- триггер, элемент И, первый счетчик им,пульсов, первый усилитель-формирователь, введены И,звукбпроводов, 20+1 демпферов, Ю неподвижных элементов возбуждения, два усилителя-формирователя, демультиплексор, четыре элемента задержки, два счетчика импульсов, два регистра, элемент ИЛИ и блок усилителей-формирователей, Цель достигается за счет того, что звукопроводы расположены в плоскости перемещения контролируемого объекта. Расположение подвижной магнитной головки считывания определяется по номеру звуко- провода, что соответствует координате У, а ее расположение относительно начала звукопроводов соответствует координате Х, 1 э.п.ф-лы, 2 ил. эмери- испольоля двухистемах регулися расши еобразона структурная сного преобразовакод, на фиг. 2 -вукопроводов. ния ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИПРИ ГКНТ ССОР(71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР У 1274156, кл. Н 03 М 1/06, Н 03 М 1/50, 1984.Домрачев В.Г. и др. Схемотехника цифровых преобразователей перемещений/Справочное пособие. М,: Энергоатомиздат, 1987, с.7.1, рис. 45(54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРБОБРАЗОВАТРЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля двух координатных перемещений в системах автоматического управления и регулирования. Целью изобретения является расширение области применения пре Изобретение относится к. тельной технике и может бытэовано для измерения и контркоординатных перемещений вавтоматического управлениярования,Целью изобретения являетрение области применения првателя.На фиг.1 приведе,ма магнитострикционтеля перемещения впример выполне з 2 образователя, Для этого в магнитстрнкционный преобразователь, содер" Магнитострикционный преобразователь перемещения в код содержит звукопроводы 1, неподвижные катушки 2 возбуждения, неподвижные приемные катушки 3, подвижную магнитную головку 4 считывания, дэмпферы 5, постоянные магниты 6 и 7, генератор 8 импульсов, элемент 9 задержки, демультиплексор 10, счетчик 11 импульсов, блок 12 усилителей-формирователей, КБ-триггер 13, элемент И 14, генератор 15 импульсов, счетчики 16 и 17 импульсов, регистры18 и 19, усилители-Аормирователи20-22, элементы 23-25 задержки и элемент ИЛИ 26.Каждая неподвижная катушка 2 возбуждения и соответствующий магнит 65образуют неподвижный элемент возбуждения, а каждая неподвижная приемная катушка 3 и соответствующиймагнит 7 - неподвижный элемент считывання.Магнитострикционный преобразователь перемещения в код работает следуюЩим образом.При включении преобразователя извнешней цепи подается импульс на вход"Запуск" генератора 8 импульсов, который вырабатывает импульс тока,Этот импульс тока через элемент 9задержки, первый выход демультиплексора 10 и блок 12 усилителей-Аормирователей (импульсов записи) поступает в катушку 2 возбуждения. первого звукопровода 1 преобразователя.На участке первого звукопровода 1, 25находящемся под катушкой 2 возбуждения, вследствие прямого магнитострикционного эАфекта возбуждаетсяультразвуковая волна, распространяющаяся по звукопроводу со скоростью ч, 30Импульс с выхода генератора 8импульсов также переводит КБ-триггер 13 в единичное состояние, обнуляет счетчик 16 импульсов и записывает число 1 в счетчкие 17 импульсов. При переключении триггера 13 вединичное состояние элемент И 14открывается, импульсы с генератора15 импульсов проходят через элементИ 14 и считываются в счетчике 16, 40Если магнитной головки 4, связанной с контролируемым обьектом, нетнад первым звукопроводом 1 преобразователя, то ультразвуковая волнапроходит всю его длину а со скоростью ч через времяЕ = а/чи вследствие обратного магнитострикцнонного эффекта наводит импульс ЭДСв приемной катушке З.этого же звукопровода 1 и затухает, Наведенный им 50пульс усиливается и Аормируется усилителем-формирователем 20, поступаетна входы элемента 23 задержки и через элемент ИЛИ 26 запускает генератор 8 импульсов и подается в счетчик55 11 импульсов. Так как для коммутации. входа демультиплексара 10 с определенным выходом надо предварительно подать код на его адресные входы,элемент 9 задержки задерживает прохождение импульса на время, необходимое для установления кода на управляющих входах демультиплексора 10 свыхода счетчика 11 импульсов. Все триэлемента 23-25 задержки задерживаютпрохождение сигнала на время, необходимое для срабатывания триггера 13и элемента И 14, Второй импульс, выработанный генератором 8 импульсов,через элемент 9 задержки поступаетна второй выход дмультиплексора 10,затем возбуждает ультразвуковую волну во втором звукопроводе 1 преобразователя. Этот же импульс с выходагенератора 8 импульсов оставляеттриггер 13 в единичном состоянии, обнуляет счетчик 16, записывает число2 в счетчике 17, далее все происходит аналогично рассмотренному вышепри условии, что над вторым звукопроводом 1 отсутствует магнитная головка 4 считывания,Если магнитная головка 4 считыва-ния находится над любью, кроме последнего, звукопроводом 1, то ультразвуковая волна, распространяющаяся по эвукопроводу 1, наводит в ней импульсЭДС вследствие обратного магнитострикционного эффекта через времях/чгде х - расстояние, пройденное волной с момента возбуждениядо момента считывания в магйитной головке 4.Этот импульс через усилитель-Формирователь 22 переводит триггер 13 внулевое состояние. В результате элемент И 14 закрывается и в счетчике16 записывается И импульсов, поступающих с генератора 15 импульсов: где Т - период следования импульсов,вырабатываемых генератором 15 импульсов.Этот же импульс, задержанный в элементе 25 задержки на время срабатывания триггера 13 и элемента И 14, подается на синхровходы регистров 18 и 19. Код со счетчиков 16 и 17 записывается в регистры 18 и 19 по Аронту импульса на их синхровходах. Регистр 18 хранит информацию о горизонтальном перемещении магнитной головки, т.е. о координате Х, а ре 164966 гистр 19 - о ее вертикальном перемещении, т.е. о координате У. Затем эта волна наводит импульс ЭДС в: неподвижной приемной катушке 3 того же звукопровода 1, Этот импульс проходит через усилитель-формирователь 20 на вход элемента 23 задержки, затем через элемент ИЛИ 26 запускает генератор 8 импульсов, который вырабатывает следующий импульс. Регистры 18 и 19 хранят записанную информацию, Элементы 24 и 23 задержки имеют равные по времени задержки с элементом 25 задержки для того, чтобы ни .при каких условиях не происходили обнуление счетчика 17 и запуск генератора 8 импульсов раньше записи кода счетчиков 16 и 17 в регистры 18 и 19.Некоторая особенность заключается, 20 в считывании ультразвуковой волны с последнего эвукопровода 1 преобразователя. При отсутствии магнитной головки 4 над последним звукопроводом 1 в неподвижной приемной катушке 3 на водится импульс ЭДС через времяпофсле его возбуждения. Он проходит через усилитель"формирователь 21, задерживается в элементе 24 задержки, поступает на вход элемента ИЛИ 26 и 30 одновременно обнуляет счетчик 17. За. тем этот импульс запускает генератор 8 импульсов и далее все повторяется, начиная с первого звукопровода 1.Если магнитная головка 4 находится над последним звукопроводом 1, то импульс ЭДС, наведенный ультразвуковой волной в магнитной головке 4, усиливается усилителем-формирователем 22, переводит триггер 13 в нулевое сос тояние, и элемент И 14 закрывается, Этот же импульс через элемент 25 задержки записывает код счетчиков 16 и 17 в регистры 18 и 19.Ультразвуковая волна доходит до 45 неподвижной приемной катушки 3 последнего звукопровода 1, наводит в ней импульс ЭДС, который проходит через усилитель-формирователь 21 и элемент 24 задержки, обнуляет счет" 50 чик 17, через элемент ИЛИ 26 запускает генератор 8 импульсов и далее опрос осуществляется, начиная с первого звукопровода 1.55формула из о бр ет ения 1. Магнитострикционный преобразо-ватель перемещения в код, содержащий 16первый звукопровод, на первом конце которого расположен первый демпфер, а напротив второго конца - первый неподвижный элемент возбуждения, подвижную магнитную головку считывания, выход которой соединен с первым.,усилителем-формирователем, выход которого соединен с К-входом КБ-триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, первый генератор импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, второй генератор импульсов, выход которого соединен с входом установки первого счетчика импульсов и Б-входом КБ-триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения преобразователя, в него введены И звукопроводов, 2 И+1 демпферов, И неподвижных элементов возбуждения, 0+1 неподвижных элементов считывания, два усилителя-формирователя, демультиплексор, четыре элемента задержки, два счетчика импульсов, два регистра, элемент ИЛИ и блок усилителей-формирователей, второй генератор импульсов выполнен управляемым, звукопроводы расположены в плоскости перемещения контролируемого объекта и параллельны друг другу, на втором конце гервого звукопровода расположен второй демпфер, на концах каждого из остальных звукопроводов расположены демиферы, напротив первого конца каждого звукопровода расположен неподвижный элемент считывания, напротив второго конца каждого из звукопроводов, кроме первого расположен неподвижный элемент возбуждения, выход неподвижного элемента считывания первого звукопровода соединен с входом второго усилителя-формирователя, выход которого через первый элемент задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ и входом установ-. ки второго счетчика импульсов, выходы неподвижных элементов считывания остальных звукопроводов соединены с входом третьего усилителя-формирователя, выход которого соединен через второй элемент задержки с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом второго генератора импульсов и входом третьего счетчика импульсов, выходы которого соединены с адресными входамидемультиплексора, выход второго ге нератора импульсов соединен черезтретий элемент задержки с информационным входом демультиплексора, выходы которого соединены через блок усилителей-формирователей с входами неподвижных элементов возбуждения, выход первого усилителя-формирователя соединен через четвертый элемент задержки с входами записи регистров, выход второго генератора импульсов соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, выходы первого и "второго счетчиков импульсов соедине,ны с информационными входами соответствующих регистров, выходы которыхявляются выходами преобразователя.2. Преобразователь по п,1, о т-,.л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразо 1 О . вания по координате У, четные звукопроводы установлены с продольнымсмещением относительно нечетных звукопроводов.ренко Корректор НРевска едактор А,Лежри Заказ 1525 Тираж 474 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская н