Устройство для получения импульсных последовательностей

(61) Дополнительный к патенту- (22) Заявлено 05.12.73 (21) 1978 2/18-21 1) М. Кл. Н 03 К 1/00 23) Приоритет 051272(32)3)17686/72 (83) Швейц суиарственный коми СССР о делам изобретени и открытийпубликовано 050379. Бюллетень И 9 та опубликования описания 05037) Автор изобретени Иност Гунтнец Хартиг 3) заяви 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ч за- нносйство не о смех, появ раций, воз пульсов. - подавле в результ иете виб Изобретение относится к импульснотехнике и может быть использовано вустройствах автоматики,ИзвеСтно устройство для полученияимпульсных последовательностей, которое содержит вращающийся диск-датчик с зубцами и катушку, подключен"ную к усилителю 1.Недостаток этого устройстваключается в низкой помехозащищети,Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является устройство для получения импульсных последовательностей, содержащее генератор импульсов, выполненный в видемеханического датчика (напримершайбы-диска, оснащенной по окружностизубцами с.расположенными между нимизазорами) и детекторной головки,снабженной, по.меньшей мере, двумяиндуктивными элементами, мимо кото-Рых проходят зубцы и зазоры механического датчика 2).Однако это устро бет подавления п ляюрезультате виб дейх на датчик имль изобретения нпоявляющихся а раций, воздействующих на датчик ипульсов. Для этого в устройстве для полуения импульсных последовательностей, содержащем генератор импульсов,выполненный в виде механического датчика (например, шайбы-диска, оснащенной по окружности зубцами с расположенными между ними зазорами) идетекторной голонки, снабженной, поменьшей мере, двумя индуктивными элементами, "мимокоторых проходят зубцы и зазоры механического датчика,по крайней мере, одна катушка в детекторной головке подключена к источнику напряжения модуляции, оба индуктивных элементапространственно смещены относительно друг друга в направлении вращения зубцов и зазоровна ширину зазора или зубца и включены по дифференциальной схеме; в устройство введены фазовый дискриминатор с порогом срабатывания и ВЯ-триггер, входы которого подключены к выходам фазового дискриминатора, входыкоторого соединены с включенными подиФференциальной схеме индуктивнымиэлементами и источником напряжениямодуляции,3Детекторная головка снабжена дополнительными индуктивными элемента, ми для генерирования и регулированияиндуцированных напряжений несущейчастоты относительно фазы или вели"чины.Эффективная для генериоованиявспомогательных импульсов величинаэлементов датчика импульсов, в особенности зубцов и зазоров, по меньшей мере, в два раза больше, чемэффективная для генерирования основных импульсов величина элементовдатчика импульсов, в особенности ширина зубцов и зазоров,Эффективная для генерирования вспмогательных импульсов величина индуктивных элементов, в особенности иэффективная ширина, по меньшей мере,в два раза больше, чем эффективнаядля генерирования основных иглпульсоввеличина индуктивных элементов, в осбенности их ширина.Ширина зубцов и зазоров (Е, К, У,С, Н) в каждом случае меньше двойнойэффективной ширины и больше половиныэффективной ширины (Ы, Я; Ч, 6) соответствующих индуктивных элементов,т. е. 1/2,Х(Е2 И или 1/2 ЯК ( 2 Я или1/2 ЧУ( 2 Ч или 1/2 Я(С 2 Я или1/2 Я(Н2 Я.Ширина зубцов и зазоров (Е, К;У, С, Н) в каждом случае равна эффективной ширине (Х, Б; Ч, я) соответствующих индуктивных элементов, т,е.Е=И или К=Я или Ч=У или С=Н=6; "Предназначенные для генерированияосновных импульсов индуктивные элементы включены в эффективную поверх. ность, по меньшей мере, одного изиндуктивных элементов для генерирования вспомогательных импульсов илиже наложены на этой поверхности.Для индуцирования дополнительногонапряжения, перестраиваемого по аМплитуде и фазе в зависимости от положения юстировочного зубца, в устройство, кроме индуктивных элементоввведена другая пара индуктивных элементов, включенная в дифференциальную схему и расположенная вне области датчика.Для компенсации температурногоухода напряжения срабатывания Фазового дискриминатора, в него введенисточник напряжения, имеющий такойже температурный уход, что и Фазо"вый дискриминатор,На Фиг, 1 схематически изображенпредложенный датчик; на фиг. 2, 3,4 - варианты исполнения детекторныхголовок; на Фиг. 5 - с помощью графика изображена серия импульсов,получаемая от детекторной головкиФиг. 2; на фиг. б, 7, 8 - серии импульсов, формируемых из импульсовФиг. 5," на Фиг. 9 - серия импульсов,получаемых от детекторной головкифиг. 3; на фиг. 10 " Функциональнаясхема устройства для обработки им 651736пульсной последовательности фиг. 9;на Фиг. 11 - характеристики напряжения при применении детекторнойголовки Фиг. 4; на Фиг, 12 показандатчик с применением дополнительных катушек; на фиг, 13 - схема ка 5 тушек датчика фиг. 12;. на Фиг. 14функциональная схема устройства дляобработки импульсной последовательности от датчика фит", 12 и фиг. 15;на фиг, 15 частично показан датчик10 с применением дополнительных катушек;на Фиг, 16 и 17 - электрическая схема соединения катушек датчика Фнг. 15.Устройство для получения импульсо" Йых последовательностей содержит гене)5 ратор импульсов, выполненный в видех механического датчика (например, шайбы-диска 1, оснащенной по окружности зубцами 2 и зазорами 3, расположенными между ними) и детекторной гоо- ловки 4, снабженной индуктивныгли эле"ментами (катушками) 5, б, мимо которых проходят зубцы 2 и зазоры 3.Катушка 7 в детекторной головке 4подключена к источнику напряжениямодуляции, индуктивные элементы (катушки) 5 и б пространственно смещены относительно друг друга в направлении вращения зубцов 2 и зазоров 3на ширину зазора 3 или зубцаи включены по дифференциальной схеме. Н- ЗО устройство введены фазовый дискриминатор 8 и ВБ-триггер 9 (фиг. 10), входыкоторого подключены к выходам фазового дискриминатора 8, входы 10-12которого соединены с включенными по35 дифференциальной схеме индуктивнымиэлементами (катушками) 5, б и источником напряжения модуляции (вход 11) .Детекторная головка 4 (фиг. 12)содержит дополнительные индуктивные4 О элементы (катушки) 13, 14 (фиг. 13).Эти катушки необходимы для генерирования вспомогательных импульсов. Ихможно использовать и для регулирования индуцирования напряжения несущейчастоты относительно их фазы.Обмотки датчика (фйг. 15) расположены в плоскостях, параллельныхплоскости шайбы-диска 1.Эффективная для генерирования вспомогательных импульсов величина эле - 50 ментов датчика импульсов (ширина зуб"цов 15-Е и зазоров 16-К), по меньшеймере, в два раза больше, чем эффективная для генерирования основныхимпульсов величина элементов датчика55 импульсов (ширина зубцов - У, С изазоров - Н) (фиг. 12, 15).Эффективная для генерирования вспомогательных импульсов величина индук"тивных элементов (катушек) 13, 14(Х, Я), по меньшей мере, в два разабольше, чем эффективная для генерирования осйовных импульсов величина индуктивных элементов (катушек) 5, бФормула изобретения1. Устройство для получения импульсных последовательностей, содержащее генератор импульсов, выполненный в внде механического датчика (например, шайбы-диска, оснащенной по окружности зубцами с расположенными между ними зазорами) и детекторной головки, снабженной, по меньшей мере, двумя индуктивными элементами, мимо которых проходят зубцы и зазоры механического датчика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью подавления помех, появляющихся в результате вибраций, воздействующих на датчик импульсов, по крайней мере, одна катушка в детекторной головке подключена к источнику напряжения модуляции, оба индуктивных элемента пространственно смещены относительно друг друга в направлении вращения зубцов и зазоров на ширину зазора или зубца и включены по дифференциальной схеме; в устройство введены фазовый дискриминатор с порогом срабатывания и ВБ-триггер, входы которого подключены к выходам фазового дискриминатора, входы которого соединены с включенными по дифференциальной схеме индуктивными элементами и источником напряжения модуляции.2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что детекторная головка снабжена дополнительными индуктивными эЛементами для генерирования вспомогательных импульсов и регулирования иидуцироваииых напряжений 5 65173 меньше двойной эффективной ширины и больше половины эффективной ширины соответствующих индуктивных элементов 5, б и 13, 14 (И, 8; Ч, Я), т.е.1/2 И ( 32 И или И 8 сК 28 или Н 2 Ч-У 2 Ч или И 2 Я 6(2 йиляЦ 2К(29.Ширина зубцов 2, 15 Й зазоров 3, Г 16 (Ер К Ур Ор Н) может быть в каж дом случае равна эффективной ширине соответствующих индуктивных элементов (катушек) 5, б, 13, 14 (Ю, 8, 7, 6), т,е, Е=Н, К=8, Ч=У или О=Н=Я, 10В датчике (фиг. 12, 13) индуктивные элементы (катушки) 5 и 6 включены в эффективную поверхность индуктивного элемента (катушки) 13, а в датчике (Фиг, 15, 16, 17) катушки 5 и 6 наложены на поверхность катушек 13 и 14.Для индуцирования дополнительного напряжения, перестраиваемого по амплитуде и фазе в зависимости от зубца 15, в устройство (Фиг, 15) введена другая пара индуктивных элементов (катушек) 17 и 18 включенная в дифференциальную схему (Фиг. 14) и расположенная вне области датчика.Для устранения температурного ухо да порога срабатывания фазового дискриминатора 8 в него введен источник 19 напряжения, имеющий такой же температурный уход, что и фазовый дискриминатор 8. 30Вьводы 20-25 обмоток катушек 5-7, 13 и 14 (Фиг. 13 и Фиг. 16, 17) совпадают с одноименными выводами 20- 25 схемы (Фиг.14).Устройство для получения импульс ных последовательностей работает следующим образом.Шайба-диск 1 вращается от двигателя внутреннего сгорания или от другого устройства, требующего получе 40 ния Последовательности импульсов. В катушках 5 и 6 наводится ЭДС.(фиг.5). Выводы этих катушек подключены к входам 10 и 12 Фазового дискриминатора 8. К входу 11 подключена общая точка соединения катушек 5 и 6, включенных встречно. На выходах 26 и 27 дискриминатора 8 появляются прямоугольные импульсы (фиг. б и 7 соответственно).На этих импульсах появляются им пульсы помехи, обусловленные вибрацией и имеющие вид узких импульсов, расположенных возле полезных импуььсов. Для устранения этого явления полученные импульсы подаются на 55 входы триггера 9, на выходе 28 которого импульсы помехи отсутствуют (фиг. 8). На вход 11 дискриминатора 8 подано также модулирующее напряжение.60Если в качестве детекторной головки применена головка, изображенная на Фиг. 4, то импульсная последовательность на входе дискриминатора будет иметь вид, показанный иа фиг. Э. При этом на катушку 7 подается высокочастотное напряжение ( синусоидальное), имеющее частоту 1 - 10 МгГцилн 20 МгГц (Фиг, 11 а),Если при этом область катушки 5перекрыта зубцом 2, то напряжениев катушке будет иметь вид, показанный на Фиг. 11 б, На фиг, 11 в показан тот же случай, когда перекрытаобласть катушки б. Если перед катушкой 5 находится зазор 3, а перед катушкой б - зуб 2, то напряжение будет иметь вид, показанный на Фиг.11 г.Аналогично, если против катушки 5стоит зубец, а против катушки 6зазор то напряжение будет иметь внд,показанный на фиг, 11 д.При применении датчиков, изображенных на фиг, 12, 13 и фиг, 15, 16,17 с катушками 13, 14 или 17, 18,дискриминатор 8 выполняется двойным,при этом используются два триггера 9.Для запитки катушки 7 применяется генератор 29, На выходах 30, 31триггеров 9 (Фиг. 14) Формируютсяпоследовательности, аналогичные последовательностям импульсов, показанным на фиг. 8. При этом катушки 7включены синфазно (Фиг. 6,. 17), акатушки 13, 14 - противофазно.65173 б т гк зя ек яюг. О 13ггг651736 Рог. 7 Х Составитель И, ЕркинРедактор И. Марховская Техред Э,чужик Корректор А. КравченкоЗаказ 885/59 ика 130 роектная, 4 Патен лиал ПП г.ужго Тираж 1059 ЦНИИПИ Государственно по делам изобретен 35, Москва, Ж, Рауы