Бесконтактный датчик положения

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля положения перемещающихся объектов. С целью повышения точности за счет преобразования положения в длительность эталонных импульсов в датчик введены четыре одно вибратора 1-4. два триггера 5 и 6, компара гор 11, ключи 9 и 10 дегитель 7 частоты шина 12 питания и шина 13 нулевого потенциала Частота автоколебаний на выходе ключа 9 зависит ог положения металличе ского или фероомагнигного обьекта по отношению к катушке 15 индуктивности. Делитель 7 усредняет длительности нескольких периодов и вырабатывает импульсы, по Фронт/которых запускаются сдновибрагоры 3 и 4, формирующие временные интервалы , отличающиеся на некоторую величину По спаду импульсов с выхода делителя 7 одновибратор 1 формирует синхросигнал записи в триггеры 5 и 6. При определении положения металлического обьекта лог 1 записывается в триггер 5. при определении положения ферромагнетика в триггер б записывается лог. О 2 ил. С/, С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 В 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4036868/28 (22) 14,03.86 (46) 30,05.91. Бюл. М 20 (71) Рижский политехнический институт им. А.Я,Пельше (72) P.À.Ã èùàëüêèêîâ и С.П.Трубчанин (53) 621,317.39:531.717 (088.8) (56) Приборы для нераэрушающего контроля материалов и изделий / Под. ред.

В.В.Клюева. M. Машиностроение, 1976, кн, 2, с. 91.

Автоаское свидетельство СССР

М 911131, кл. 6 01 В,7/00, ",981. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно. измерительной технике и может быть использовано для контроля положения перемещающихся обьектов. С целью повышения точности за счет преобразования положения в длительность эталонных

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля положения перемещающихся объектов.

Цель изобретения — повышение точнасти датчика за счет преобразования положения в длительность эталонных импульсов, На фиг. 1 приведена блок-схема датчика; на фиг. 2 — диаграмма его работы, Датчик содержит одновибраторы 1 — 4, триггеры 5, 6, делитель 7 частоты, генератор

8, который включает в себя ключи 9, 10, компаратор 11, шину 12 питания, шину 13 нулевого потенциала, к генератору 8 под„„ЯЦÄÄ 1652805 А1 импульсов в датчик введены четыре одновибратара 1 — 4, два триггера 5 и 6, компаратор 11, ключи 9 и 10, делитель 7 частоты, шина 12 питания и шина 13 нулевого потенциала. Частота автоколебаний на выходе ключа 9 зависит от положения металлического или ферромагнитного объекта по отношению к катушке 15 индуктивности.

Делитель 7 усредняет длительности нескольких периодов и вырабатывает импульсы, по фронту которых запускаются одновибраторы 3 и 4, формирующие временные интервалы, отличающиеся на некоторую величину, По спаду импульсов с выхода делителя 7 одновибратор 1 формирует синхросигнал записи в триггеры 5 и 6, При определении положения металлического объекта лог. "1" записывается в триггер 5, при определении положения ферромагнетика в триггер 6 записывается лог. "0", 2 ил. ключены конденсатор 14 и катушка 15 индуктивности.

Выход компаратора 11 подключен к управляющим входам ключей 9, 10, выходы которых через делитель 7 частоты подключены к входам одновибраторов 1, 2, выход одновибратора 2 через одновибраторы 3, 4 подключен к информационным входам соответственно триггеров 5, 6.

Датчик работает следующим образом.

Пока катушка 15 индуктивности не взаимодействует с объектом, на выходе ключа

9 колебания имеют частоту fo частота автогенератора fp определяется индуктивностью и емкостью колебательного контура.

1652805 причем влияние дрейфа активного сопротивления контура на частоту пренебрежимо мало, При резком изменении индуктивности частота колебаний устанавливается практически за один — два периода колеба2-2ИЙ, . ; Выхода ключа 9 сигнал подается на делитель 7, В котором выделяется длительность, равная и периодам входной частоты, где r2 = 2-10, В результате чего происходит усреднение частоты колебаний за и периодов. На выходе одновибратора 2 формируется импульс (фиг. 2) начала цикла, по которому запускаются одновибраторы 3 и 4, которые генерируют импульсы зталонной длительности: одновибратор 3 — длительность Ти1 (фиг, 2б), Одновибратор 4 — длитель22осты22 (фиг, 2В). По окончании цикла на Выходе однОВибратора 1 формируется синхрОнизирующий импульс (фиг, 2Г) Для тр;rrepoe 5 и 6, Если синхронизирующий импульс пришел раньше, чем одновибратор = =:акончит генерацию зталонного импульса, ."- первый триггер 5 запишется "1", в против.О2 случае "0". Аналогично записывается

:. :-2фОрмация В триггер 6 с Выхода ОднОВиб::.:атора 4. Зталоннь2е длительности импуль;-e= t22> и tuz выбраны с таким расчетом, что длительность tU> меньше, чем и периодов колебаний с частотой fo, а длительность импульса больше.

Таким образом, в исходном состоянии в триггере 5 будет записан "0", а в триггере 6— и 1 с<

При приближении металлического объе2па к катушке 15 индуктивности частОта увеличивается, что соответствует времени ц (фиг, 2г) возникновения синхронизирующего импульса на выходе блока 1, в триггер 5 произойдет запись "1", а триггер 6 останется в начальном состоянии.

При приближении ферромагнита и индуктивности 8 происходит уменьшение час-

5 таты, в триггер 6 запишется "0", а триггер 5 останется в исходном состоянии.

Формула изобретения

Бесконтактный датчик положения, содержащий катуш ку индуктивности, конденсэ10 тор и генератор с шинами питания и нулевого потенциала, первый выход конденсатора подключен к первому выводу катушки индуктивности, вторые выводы конденсатора и катушки индуктивности подключены

15 соответственно к первому и второму входам генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены делитель частоты, четыре одновибратора, два триггера, а генератор выполнен в виде

20 компаратора, выход которого подключен к первым входам первого и второго ключей, вторые входы которых подключены к шинам соответственно нулевого потенциала и питания, выходы первого и второго ключей

25 являются вторым входом генератора, шина нулевого потенциала является первым входом генератора, общий вывод катушки индуктивности и конденсатора подключен к входу компаратора, выходы первого и вто30 рого ключей подключены к входу делителя частоты, выход которого подключен к входам первого и второго одновибраторов, выход первого одновибратора подключен к входам третьего и четвертого одновибрато35 ров, выходы которых подключены к инфор= мационным входам первого и второго . триггеров, к синхровходам которых подключен выход второго одновибратора, шина нулевого потенциала подключена к второму

40 выводу конденсатора.

1652805

Составитель М, Минин

РедакторМ .Циткина .,Техред M.Ìîðãåíòàë

КорректорВ.Гирняк

Заказ 1765 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, yr Гагари;а "0 t