Устройство для получения импульсных последовательностей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ т. Фасо игюФ,. яаФ еитио-техн.:ъ.=.: . бякФио е.: Р:„ ;

Союз Советских

Социалистических

Республик (il)65 l 736

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту(22) ЗаЯвлено 053.2.73 (21) 1978152/18-21 (51) М. Кл.

Н 03 К 1/00 (23) Приоритет051272(32) Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (3! ) 17686/72 (33) Швейцария (53) УДК 621. 378 (088.8) Опубликовано 050379. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 0503.79

/ (72) Автор изобретения

Иностранец

Д-р Гунтер Хартиг (ФРГ) (7)) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСНЫХ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах автоматики.

Известно устройство для получения импульсных последовательностей, которое содержит вращающийся диск-датчик с зубцами и катушку, подключенную к усилителю (1).

Недостаток этого устройства за-. ключается в низкой помехозащищенности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для получения импульсных последовательностей, содержащее генератор импульсов, выполненный в виде 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 кото-

Рых проходят зубцы и зазоры механического датчика (2).

Однако это устройство не обеспе.чивает подавления помех, появляющихся в результате вибраций, воздействующих на датчик импульсов.

Цель изобретения — подавление помех, появляющихся в результате вибраций, воздействующих на датчик импульсов.

Для этого в устройстве для полу чения импульсных последовательностей, содержащем генератор импульсов, выполненный в виде механического датчика (например, шайбы-диска, оснащенной по окружности зубцами с расположенными между ними зазорами) и детекторной голонки, снабженной, по меньшей мере, двумя индуктивными элементами, "мимо которых проходят зубцы и зазоры механического датчика, 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 ВЯ-триггер, входы которого подключены к выходам фазового дискриминатора, входы которого соединены с включенными по дифференциальной схеме индуктивными .элементами и источником напряжения модуляции.

51736 пульсной последовательности Фиг. 9; на Фиг. 11 — характеристики напряжения при применении детекторной головки фиг. 4; на Фиг. 12 показан датчик с применением дополнительных катушек; на Фиг, 13 - схема ка5 тушек датчика фиг. 12; па Фиг. 14 функциональная схема устройства для обработки импульсной последовательности от датчика фиг". 12 и фиг. 15; на фиг, 15 частично показан датчик

10 с применением дополнительных катушеку на фиг. 16 и 17 — электрическая схе15

40 45

Детекторная головка снабжена дополнительными индуктивными элемента, ми для генерирования и регулирования индуцированных напряжений несущей частоты относительно фазы или величины.

Эффективная для генериоования вспомогательных импульсов величина элементов датчика импульсов, в особенности зубцов и зазоров, по меньшей мере, в два раза больше, чем эффективная для генерирования основных импульсов величина элементов датчика импульсов, в особенности ширина зубцов и зазоров.

Эффективная для генерирования вспо могательных импульсов величина индуктивных элементов, в особенности их эффективная ширина, по меньшей мере, в два раза больше, чем эффективная для генерирования основных иглпульсов величина индуктивных элементов, в особенности их ширина.

Ширина зубцов и зазоров (Е, К, У, Gq Н) в каждом случае меньше двойной эффективной ширины и больше половины эффективной ширины (W, S V Q) соответствующих индуктивных элементов, т.е. 1/2,N(Z< 2 И или 1/2 Я<К 2Я или

1/2 V

1/2 Q

Ширина зубцов и зазоров (Е, К;

Y, G, Н) в каждом случае равна эффективной ширине (N, S; Ч, g) соответствующих индуктивных элементов, т.е.

K=M или К=Я или V=Y или G=H=Q; --—

Предназначенные для генерирования основных импульсов индуктивные элементы включены в эффективную поверх. ность, по меньшей мере, одного из индуктивных элементов для генерирования вспомогательных импульсов или же наложены на этой поверхности.

Для индуцирования дополнительного напряжения, перестраиваемага по айплитуде и фазе в зависимости от по ложения юстировочного зубца, в устройство, кроме индуктивных элементов введена другая пара индуктивных элементов, включенная в дифференциальную схему и расположенная вне области датчика.

Для компенсации температурного ухода напряжения срабатывания фазового дискриминатора, в него введен источник напряжения, имеющий такой же температурный уход, что и фазовый дискриминатор.

На Фиг. 1 схематически изображен предложенный датчик; на фиг. 2, 3, 4 — варианты исполнения детекторных головок; на Фиг. 5 — с помощью графика изображена серия импульсов, получаемая от детекторной головки Фиг. 2; на фиг. 6, 7, 8 - серии импульсов, формируемых иэ импульсов фиг. 5," на фиг. 9 — серия импульсов, получаемых от детекторной головки фиг. 3; на фиг. 10 — функциональная схема устройства для обработки имма соединения катушек датчика фнг. 15.

Устройство для получения импульсных последовательностей содержит генератор импульсов, выполненный в виде механического датчика (например, шайбы-диска 1, оснащенной по окружности зубцами 2 и зазорами 3, расположенными между ними) и детекторной головки 4, снабженной индуктивныгли эле" ментами (катушками) 5, 6, мимо которых проходят зубцы 2 и зазоры 3.

Катушка 7 в детекторной головке 4 подключена к источнику напряжения модуляции, индуктивные элементы (катушки) 5 и 6 пространственно смещены относительно друг друга в направлении вращения зубцов 2 и зазоров 3 на ширину зазора 3 или зубца ? и включены по дифференциальной схеме. Н устройство введены фазовый дискриминатор 8 и RS-триггер 9 (Фиг. 10), входы которого подключены к выходам фазового дискриминатора 8, входы 10 12 которого соединены с включенныгли по дифференциальной схеме индуктивными элементами (катушками) 5, 6 и источником напряжения модуляции (вход 11) .

Детекторная головка 4 (фиг. 12) содержит дополнительные индуктивные элементы (катушки) 13, 14 (фиг. 13).

Эти катушки необходимы для генерирования вспомогательных импульсов. Их можно использовать и для регулирования индуцирования напряжения несущей частоты относительно их фазы.

Обмотки датчика (фйг. 15) расположены в плоскостях, параллельных плоскости шайбы-диска 1.

Эффективная для генерирования вспомогательных импульсов величина эле50 ментов датчика импульсов (ширина зуб" цов 15-2 и зазоров 16-K), no меньшей мере, в два раза больше, чем эффективная для генерирования основных импульсов величина элементов датчика

55 импульсов (ширина зубцов — Y, G u зазоров - Н) (фиг. 12, 15).

Эффективная для генерирования вспомогательных импульсов величина индуктивных элементов (катушек) 13, 14 (N, Я), по меньшей мере, в два раза больше, чем эффективная для генерирования осйовных импульсов величина индуктивных элементов (катушек) 5, 6 (V, Q)

Ширина зубцов 2, 15 и зазоров 3, 16 (Е, К; Y, G, Н) в каждом случае

Формула изобретения

1. 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 BS-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, l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что детекторная головка снабжена дополнительными индуктивными элементами для генерирования вспомогательных импульсов и рет.улирования иидуцироваииых напряжений

5 65173 меньше двойной эффективной ширины и больше половины эффективной ширины соответствующих индуктивных элементов 5, 6 и 13, 14 (И, 8 Ч, Я), т.е.

1/2 W (3 % 2W или И 8<К<28 или

iQ Ч-Y(2V или И2 Я<6(2Я иля1/ (<К<20.

Ширина зубцов 2, 15 Й зазоров 3, 16 (Е, Кф У, Gi Н) может быть в каждом случае равна эффективной ширине соответствующих индуктивных элементов (катушек) 5, 6, 13, 14 (W, S;

6), т.е. K=Wr К=8, U=Y или G=H=Q °

В 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- 25 да порога срабатывания фазового дискриминатора 8 в него введен источник 19 напряжения, имеющий такой же температурный уход, что и фазовый дискриминатор 8. 30

Вь|воды 20-25 обмоток катушек 5-7, 13 и 14 (фиг. 13 и фиг. 16, 17) совпадают с одноименными выводами 2025 схемы (фиг.14) .

Устройство для получения импульсных последовательностей работает следующим образом.

Шайба-диск 1 вращается от двигателя внутреннего сгорания или от другого устройства, требующего получе40 ния Последовательности импульсов.

В катушках 5 и б наводится ЭДС.(фиг.

5). Выводы этих катушек подключены к входам 10 и 12 фазового дискриминатора 8. К входу ll 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- 50 пульсы помехи, обусловленные вибрацией и имеющие вид узких импульсов, расположенных возле полезных импу ъьсов. 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.

Если 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 МгГц илн 20 МгГц (фиг. lla).

Если при этом область катушки 5 перекрыта зубцом 2, то напряжение в катушке будет иметь вид, показанный на Фиг. 11б. На фиг. 11в показан тот же случай, когда перекрыта область катушки б. Если перед катушкой 5 находится зазор 3, а перед катушкой б — зуб 2, то напряжение будет иметь вид, показанный на фиг.llr.

Аналогично, если против катушки 5 стоит зубец, а против катушки 6 зазор„ то напряжение будет иметь внд, показанный на фиг. 11д.

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, 31 триггеров 9 (фиг. 14) формируются последовательности, аналогичные последовательностям импульсов, показанным на фиг. 8. При этом катушки 7 включены синфазно (фиг. 16; 17), а катушки 13, 14 - противофазно.

6517

7 несущей частотй относительно фазы или величины.

3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я. тем, что эффективная для генерирования вспомогательйых ймпульсов величина элементов датчика импульсов, в особенности ширина зубцов и зазоров, по меньшей Мере, в два раза больше, чем эффективная для генерирования основных .ймпульсов величина элементов датчика импульсов, в особенности ширина зуб- 10 цов и зазоров.

4, Устройство по пп. 2, 3, о тл и ч а ю щ Ъ е с я тем, по эффективная для генерирования вспомогательных импульсов величина инхук- у тивных элементов, в особенностй их эффективная ширина, по меньшей мере, в два раза больше, чем эффективйая для генерирования основных импульсов величина индуктивных элементов, в особенности их ширина.

5. Устройство по пп. 3 или 4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ширина зубцов и зазоров (Е, К; У, 4, Н) в каждом случае меньше двойной эффективной ширины и больше половины эффективной ширины (W S V

Я) соответствующих индуктивных элементов, т ° е, 1(2 И(Е<2Х или

1/2 S(K<2S или 1/2 V(Y(2V или

1/2 Q(G<28 или 1/2 Q

6. Устройство по п. 5, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ширина ,I зубцов и зазоров (Z -К; Y, G Н) в каждом случае равна эффективной!ши36 рине (W S; V, @) соответствующих индуктивных элементов, т,.е. 3=И или

К=S, или V=-2 или G=H=Q.

7. Устройство по пп. 2-6,. о тл и ч а ю щ е е с я тем, что пред.назначенные для генерирования основных импульсов индуктивные элементы включены в эффективную йбверхность, по меньшей мере, одного из индуктивных элементов для генерирования вспомогательных "имйульсов или же наложейы йа:этой поверхйости.

8 Устройство по nrr. 1-7, о т л и ч аю ще е с я тем, что, с целью индуцированин.дополнительного напряжения, перестраиваемого по амплитуде и фазе в зависимости от положения юстировочного зубца в йего, кроме индуктивных элементов, введена другая пара индуктивййхэлементов, включенная в дифференциальную схему и расйоложенная вне

Области датчика.

9. Устройство по пп. 1-8, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью компенсации температурного ухода напряжения срабатывания фазового дискрийинатора, в него введен источник напряжения, имеющий такой же температурный уход, что и фазовый дискриминатор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Патент CltIA 9 3482560, кл.123148, 09,12.69.

2. Патент ФРГ Р 2010999, кл.

46 К 3/00, 09.03.70.

651736 гг юг. 1я

7 7Ьг. /б

uz 17

Составйтель Y). Еркин

Редактор И. Марковская Техред 3,Чужик Корректор А. Кравченко

Заказ 885/59

Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул, Проектная, 4