Датчик линейных перемещений

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц 744697 Союз СоветскихСоциаллистмческихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпв делам изобретений и открытий( 54) ДАТЧИК ЛИНЕ ЙН ЫХ ПЕ РЕМЕ ШЕ НИЙ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля положения регулирующих органов, перемещающихся в герметичных объемах, например в аппаратах химичес 5 кой промышленности и яцерных реакторах.Известны устройства для индикации линейных перемещений, содержащие по стоянный магнит, связанный с рабочим30 органом, положение которого контролируется магнитоуправляемые контактыт(МУК), расположенные на немагнитной трубе с определенным постоянным шагом и соединенные одним концом с общей ши 15 ной, другими концами подключенные через диоды матрицы к выходным шинам, шины связи, дешифратор, цифровые лампы, развертывающее устройство1, 2.20 Контролируемый орган с постоянным магнитом перемещается вдоль трубы, на которой расположены МУК и диоды матрицы, и замыкает один из МУК,.2МУК разбиты на группы. Одни выводы МУК, принадлежащих одной группе,соединены в одну точку и подключены креле, которое индицирует цифру этой .группы. Другие - с одноименными выводами МУК каждой группы и через реле,индицирующим бану и ту же цифру, - содним из полюсов источника питания:Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является датчиклинейных перемещений, содержащий источник питания, постоянный магнит, имеющий высоту, равную шагу дискретности,и связанный с контролируемым органом,МУК, расположенные по длине перемещения на расстоянии один от другого,равном двум шагам дискретности, иобъединенные в группы, в каждой группеодни выводы МУК объединены, а другиевыводы соединены с одноименными выводами других групп, двухразрядный индикатор цифр (3,Указанные датчики имеют относительно большое количество линий связи для-разрядов, кроме того, двукраэрядный индикатор имеет большое число активныхэлементов,Цель изобретения - упрощение датчика и увеличение его надежности.Указанная цель достигается тем, чтов датчике линейных перемещений каждаягруппа МУК подключена к источнику питания через регистр, а общие выводыодноименных МУК групп подключены кформирователю сигналов управленияключами индикатора цифр младшего разряда и к входам элемента ИЛИ, выход, которого подключен к входу формирователя сигналов управления ключами индикатора цифр высшего разряда.На фиг. 1 изображена электрическая.схема датчика; на фиг. 2 - график зависимости выходных напряжений от входных,Датчик линейных перемешений содержит блок 1 МУК, состоящий из трехгрупп магнитоуправляемых контактов2 - 6, 7 - 11 и 12 - 16, подключенных соответственно через резисторы17 - 19 к плюсу источника питания(не показан), элемент 20 ИЛИ, формирователь 21 сигналов управления (ФСУ)состоящий из резисторов 22 - 46 и диодов 47 - 56. Соответствуюшие пятьвходов элемента 20 ИЛИ и ФСУ. 21подсоединены к объединенным одноименным выводам ма нитоуправляемых контактов кажцой группы, а десять выходовФСУ 21 подключены к ключевому устройству 57, а именно; к базам транзисторов 58 - 67 ключей, коллекторной нагрузкой которых является индикатор 68цифр младшего разряда, эмиттеры транзисторов 58 - 67 объединены и черезрезистор 69 подключены к нулевой шинеисточника питания, выход элемента 20ИЛИ подключен ко входу ФСУ, состоящему из резисторов 71 - 79, выходы ФСУ 70 подключены к ключевомуустройству - к базам транзисторов 8183 ключей, управляющих работой индикатора 84 цифр старшего разряда.Устройство работает следующим обра-зом,гПри последовательном; перемещенииконтролируемого органа, перемещающийся вместе сним постоянный магнит (негпбйазан) замыкает МУК датчика такимобразом, что каждому из десяти возможных положений контролируемого органа внаделах одного младшего разряда стаГ4697 а 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вится в соответствие своя комбинация состояний МУК, причем замкнутым может быть либо один МУК какойибо группы, либо два соседних МУК, принадлежащие одной или разным группам, в соответствии с этим, положительный полюс источника питания подключается через один иэ резисторов 1 7 - 1 9 к одному или двум соответствующим входам ФСУ 21, которое на тех или иных своик выходах формирует три различных уровня напряжения. Так, например, если замкнут один из МУК 2, 7 или 12, то на выходак 6, 6, 1 ФСУ 21 появляются потенциалы (, /2, Ч), соответственно, причем / ) У Так как транзисторы 58 - 67, входящие в составключевого устройства 57, имеют общее сопротивление в цепи эмиттера, то при поступлении на их базы положительного потенциала открывается тот из транзисторов,потенциал на базе которого наибольший.В рассматриваемом случае это будеттранзистор 58, зажигающий цифру "0"на индикаторе 68 цифр младшего разряда. Б том случае, когда замкнута какаялибо пара МУК 2, 3; 7,8 или 12, 13на входак , 0, 0 3 и 8 появляются потенциалы Ч, Ч, /, Ч 2 и Ч, соответственно, причем Ч 5 ) / Ч 1, т. е,откроется транзистор 59 и загоритсяцифра "1" индикатора 68,При замыкании одного какого либоиз МУК 3, 8 или 13 появляются положительные потенциалы на выходах т2 и Ь, соответственно, открываетсятранзистор 60, на индикаторе 68 загорается цифра 2" и т, д.формирование цифр старшего разрядапроисходит следующим образом,Пусть контролируемый орган находится в положении, при котором замкнутсякакие-либо МУК первой группы, например, МУК 6. Тогда положительный потенциал от источника питания поступаетчерез резистор 17 и элемент 20 ИЛИна вход ФСУ 70 индикатором цифр старшего разряда, представляющего из себятри параллельно соединенных делителянапряжения с разными коэффициентамиделения и примерно одинаковым входнымсопротивлением, состоящим из резисторов 71 - 78. Зависимости выходных напряжений Ч, Ч, Ч Каждого иэ делителей от величины входного напряженияприведены на фиг, 2. Величина резистора17 выбирается такой, что при замкнутомМУК 6 первой группы на входе ФСУ 706нит, имеющий высоту, равную шагу дискретности, и связанный с контролируемым органом, магнитоуправляемые контакты, расположенные по длине перемещения на расстоянии один от другого, равном двум шагам дискретности, и объединенные в группы, в каждой группе одни выводы магнитоуправляемых контактов объединены, а другие выводы соединены с одноименными выводами других групп, двух- разрядный индикатор цифр, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения датчика и повышения его надежности, каждая группа магнитоуправляемых контактов подключена к источнику питания через резистор, а общие выводы одноименных магнитоуправляемых контактов групп подключены к формирователю сигналов управления ключами индикатора цифр млацшего разряда и к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу формирователя сигналов управленйя ключами индикатора цифр высшего разряда. 5 744697сподается напряжение Чх, а на выходах Ю, Я ОФСУ в соответствии с фиг, 2 появляются потенциалы /1 ) Ч Ч, а так как ключевое устройство 80, управляющее индикатором 84, цифр старшего разряда, выполнено аналогично ключевому устройству 57, то открывается транзистор 81 с большим базовым потенциалом и зажигается цифра "0",При дальнейшем перемещении контро О лируемого органа, как только замыкается МУК 7 второй группы, при замкнутом МУК 6 на входе фСУ 70 появляется напряжение ЧиЧх, такое, что на выходах фСУ 70 П 1, 0.И О появляются 1 в соответствии с фиг. 2 потенциалы Р УЧ ) Ч ) Ч, и открывается транзистор 82, зажигающий цифру "1" на индикаторе 84 цифр и т. д.Таким образом, с помощью описанно го датчика линейных перемещений можно измерять положение контролируемого органа механизма в заданном диапазонеперемещения, при этом, на диапазоне пеперемещения в 1000 мм схема датчика 25 содержит в 2 раза меньшее количество элементов, чем в прототипечто позволяет увеличить его надежность. 1. Авторское свидетельство СССР М 247080) кл. 6 т 0135/18, 1971,ЗО 2. Авторское свидетельство СССР Ж 381874, кл. 6. 01 В 7/14, 1973,3. Авторское свидетельство СССР М 511616, кл. С 08 С 9/04, 1976(прототип), формула изобретения Датчик линейных перемещений, содержащий источник питания, постоянный магИсточники информации,йринятые во внимание при экспертизеСоставитель А. Куликоведактор И, Нестерова ТехредЭ. Фечо Корректор С, ШоиаЗаказ 3822/17 Тираж 682 Подписное " ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная