Преобразователь перемещений в постоянный ток

 

Изобретение относится к электронной технике. Преобразователь перемещений (ПП) в постоянный ток содержит : дифференциальный индуктивный датчик с полуобмотками 1,2, магнитный мультивибратор 3 с выходным трансформатором 4 с выходной обмоткой 9 и мостовым фазочувствительным выпрямителем, выполненным на транзисторах 5-8, детектор 10 направления тока, нагрузку 11, диодный выпрямитель 13, элементы 2И 14, 15, диоды 16,17, элементы 2ШШ 19,20, дифференцирующие цепочки 12, 21, 22, RS- трйггер 23, ключевой транзисторный усилитель, состоящий из транзисторных ключей 24,25 и выходного трансформатора 26, ПП в постоянный ток имеет повышенную чувствительность за счет нечетной характеристики преобразования , 2 ил. с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5))4 G 0) В 7 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

В .Е.;- .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ц, „и j

H А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ В®" ) - - "- ."А (2) ) 4 ) 64 208/24 -21 (22) ) 8.12.86 (46) 30,06.88. Бюл. Р 24 (71 ) Куйбышевский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) В,В.Сазонов (53) 682.531.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 340891, кл. G Ol D 5/22, 1970. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В

ПОСТОЯННЫЙ ТОК (57) Изобретение относится к электронной технике. Преобразователь перемещений (ПП) в постоянный ток содержит дифференциальный индуктивный датчик с полуобмотками 1,2, магнит„„SU„„1406449 А I ный мультивибратор 3 с выходным трансформатором 4 с выходной обмоткой 9 и мостовым фазочувствительным выпрямителем, выполненным на транзисторах 5-8, детектор 10 направления тока, нагрузку 11, диодный выпрямитель 13, элементы 2И 14, 15, диоды

16,17, элементы 2ИЛИ 19,20, дифференцирующие цепочки 12, 21, 22, BSтриггер 23, ключевой транзисторный усилитель, состоящий из транзисторных ключей 24,25-и выходного трансформатора 26. ПП в постоянный ток имеет повышенную чувствительность за счет нечетной характеристики преобразования. 2 ил.

1406449

Изобретение относится к электрон" ной технике, а именно к устройствам измерения и контроля, и может быть использовано в устройствах автомати5 ки и телемеханики.

Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя перемещений в, постоянчый ток с нечетной характеристикой преобразования.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема преобразователя перемещений в постоянный ток; на фиг,2 — вре" менные диаграммы.

Преобразователь состоит из диффе-! ренциального индуктивного датчика с полуобмотками 1 и 2, магнитного

:мультивибратора 3 с выходным трансформатором 4 и мостового фазочувстви.тельного выпрямителя, выполненного 20

;на транзисторах 5-8. Полуобмотки дат" чика соединены вместе и подключены к выходной обмотке 9 трансформатора

4, образуя мостовую измерительную ,схему. Между точкой соединения полу- 25 обмоток датчика и средней точкой об-:мотки 9 (в измерительную диагональ моста) включены диагональ фаэочувствительного выпрямителя и детектор 10 направления тока. В другую диагональ 30 фазочувствительного выпрямителя включена нагрузка ll, Выход детектора 10 направления тока через дифференцирующую цепь 12 и диодный выпрямитель 13 подключен к одним из входов элементов 2И 14 ,и 15. К другим входам элементов 2И через диоды 16 и .17 подключены крайние выводы дополнительной обмотки 18, трансформатора 4. Средний вывод об- 40 мотки 18 подключен к общей шине питания. Выходы элементов 14 и 15 подключены к одним иэ входов двух элементов: 2ИЛИ 19 и 20. К другим входам этих элементов через дифференцирую- щие цепочки 21 и 22 подключены крайние выводы обмотки 18.

В схему преобразователя входят также RS"òðèããåð 23 и ключевой усилитель, состоящий из транзисторных ключей 24 и 25 и трансформатора 26. Уп- равляющие входы усилителя подключены к выходам триггера. Управляющие входы триггера подключены к выходам элемен" тов 2ИЛИ, Выходные обмотки трансфор«55 матора 26 подключены к управляющим входам транзисторов мостового фаэочувствительного выпрямителя.

Преобразователь работает следующим образом.

При подаче на индуктивный датчик напряжения прямоугольной формы по полуобмоткам 1 и 2 датчика протекают токи, и ig изменяющиеся экспоненциально. Если индуктивности обеих полуобмоток равны, то токи i и i (фиг.2б,в) одинаковы, ток в диагонали мостовой измерительной схемы i отсутствует. Если Ь „ ф L (индуктив- ность полуобмоток 1 и 2), то i 1 ф i по диагонали измерительной схемы протекает разностный ток = i — х

1 (фиг.2г). Детектор 10 направления тока, вход которого включен s диагональ измерительной схемы, фиксирует переход тока i через нуль.

При i y> 0 на выходе детектора 10 формируется импульс напряжения (фиг,2д), при i q < 0 íà его выходе формируется пауза (или наоборот), Детектор 10 направления тока может быть выполнен на базе однопорогового компаратора напряжения на операцион" ном усилителе, вход которого подклю чен к измерительному резистору. Импульсы подаются на дифференцирующую цепочку 12, на выходе которой образуются двухполярные импульсы, положительный импульс соответствует переднему фронту импульса U,q, отрицательный — заднему.

Полученные импульсы, пройдя через выпрямитель 13 (выполненньй, например, по диодной.мостовой схеме), цреобра.эуются в узкие однойолярные положительные импульсы,Б а (фиг.2е), период которых равен половине перно" да питающего напряжения U < (фиг,2а).

Моменты появления этих импульсов соответствуют моментам перехода тока

5. через нуль.

Импульсы U поступают на входы двух элементов 2И 14 и 15. На другие входы этих элементов подаются импульсы напряжений U 1 (фиг.2ж) и Uq (фиг.2з), длительность которых равна половине периода Ц,„ и которые сдви" нуты относительно друг друга на половину периода U . Эти импульсы полу" чаются выпрямлением напряжения на до" полнительной обмотке 18 трансформатора

На выходах элементов 2И поочередно через половину периода появляются ,с импульсы, проходящие через элементы

2ИЛИ и переключающие НЯ-триггер 23, 3

14064 который, в свою очередь, переключает транзисторы 24 и 25 ключевого усилителя. На обмотках транзистора 26 формируютсй двухполярные прямоугольные импульсы U период которых равен

Б периоду напряжения U< но которые сдвинуты относительно U таким обра" зом, что их фронты совпадают с моментами изменения направления тока .

Однако полярность этих импульсов неэависит от действительного направления тока i, поскольку порядок переключения RS-триггера определяется только напряжениями U q u U . .На фиг.2к изображен ток „, протекающий через нагрузку, а Iи - постоянная составляющая этого тока.

Прямоугольные импульсы, действую15 щие на выходных обмотках трансформа-.

20 тора 26, попарно-противофазно переключают транзисторы 5-8 фазочувствительного выпрямителя.

Чувствительность данной схемы максимальная для преобразователей с дифференциальным индуктивным датчиком, 25 включенным по мостовой схеме, и равна теоретической чувствительности преобразователя с мостовым диодным выпрямителем в диагонали моста, Однако, она лишена главного недостатка такого преобразователя " наличия четной характеристики преобразования, 30 ный выпрямитель, подключенный первым выводом первой диагонали к общей точ» ке полуобмоток дифференциального ин45

Формула изобретения

Преобразователь перемещений в постоянный ток, содержащий днфференциальный индуктивный датчик, магнитный мультивибратор, выходная обмотка котОрОГО имеющая средний выход пОд 40 ключена началом и концом соответст" венно к первой и второй Полуобмоткам дифференциального индуктивного датчика, мостовой фазочувствитель"

49

4 дуктивного датчика, во вторую диагональ одного мостового фазочувствительного выпрямителя включена нагрузка, отличающийся тем, что, с целью повьппения чувствительности, в него введены детектор нап" равления тока, три дифференцирующие цепочки, диодный выпрямитель, два элемента 2И, два элемента 2ИЛИ, RSтриггер и ключевой транзисторный усилитель с выходным трансформатором, при этом детектор направления тока включен между вторым выводом первой диагонали мостового фазочувствительI ного выпрямителя и диодным выводом выходной обмотки магнитного мультивибратора, выход детектора направления тока через последовательно соединенные дифференцирующую цепочку и диодный выпрямитель подключен к одним из входов первого и второго элементов 2И, к другим входам этих элементов соответственно подключены через диоды начала и концы дополнительной обмотки трансформатора магнитного мультивибратора, средний вывод которой подключен к общей шине, выходы первого и второго элементов 2И подключены соответственно к одним из входов первого и второго элементов 2ИЛИ, к другим входам которых через соответствующие последовательно соединенные дифференцирующие цепочки и диоды подключены соответственно конец и начало дополнительной обмотки трансформатора магнитного мультивибратора, выходы первого и второго элементов

2ИЛИ соответственно подключены к Rвходу и S-входу RS-триггера, выходы которого подключены к управляющим входам ключевого транзисторного усилителя, при этом выходные обмотки трансформатора данного усилителя подключены к управляющим входам транзисторов мостового фаэочувствительного выпрямителя. ««уг ««««

Составитель А,Игнатов

Техред А КраB ê

Корректор В.Бутяга

Редактор «И.,Касарда .J

Подписное

Заказ 3182/3/

Тираж 680

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаи изобретений и открытий

1i3035. Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4