Индукционный датчик положения
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах в качестве датчика расстояния до электропроводного обьекта. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Индукционный датчик положения содержит колебательный контур вихретокового преобразователя , соединенный с выходом генератора , счетчик и дешифратор, аналоговый ключ и формирователь уровня. Устройство позволяет повысить чувствительность за счет фиксации амплитуды колебаний находящейся в зоне максимума разности функций изменения амплитуды до внесения объекта в поле колебательного контура и после внесения. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (зов 6 01 В 7/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4832762/28 (22) 16.04,90 (46) 15.07.93. Бюл. М 26 (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (72) Ю.Д.Нетеса (56) Авторское свидетельство СССР гв 1242707, кл. 6 01 В 7/00, 1986.
Патент США N 4560929, кл.G 01 В
7/14, 1981, (54) ИНДУКЦИОННЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных и управляющих системах, в качестве датчика расстояния для электропроводного объекта.
Цель изобретения — повышение точности преобразования.
На чертеже приведена блок-.схема устройства.
Датчик содержит параллельный колебательный контур 1, соединенный с выходом генератора 2 импульсов, счетчик и дешифратор 3, аналоговый ключ 4 и формирователь уровня 5. Генератор 2 импульсов выполнен с управляющим входом, выход колебательного контура 1 подключен к входу аналогового ключа 4 и через формирователь уровня 5 к информационному входу счетчика, первый и второй выходы дешифратора
БЦ,„, 1827523 А1 информационно-измерительных системах в качестве датчика расстояния до электропроводного объекта, Цель изобретения — повышение точности преобразования, Индукционный датчик положения содержит колебательный контур вихретокового преобразователя, соединенный с выходом генератора, счетчик и дешифратор, аналоговый ключ и формирователь уровня.
Устройство позволяет повысить чувствительность эа счет фиксации амплитуды колебаний находящейся в зоне максимума разности функций изменения амплитуды до внесения объекта в поле колебательного контура и после внесения. 1 ил. подключен к управляющим входам соответственно аналогового ключа 4 и генератора
2 импульсов, прямой выход генератора 2 подключен к входу сброса счетчика, выход аналогового ключа 4 подключен к входу формирователя 5 уровня, Устройство работает следующим образом.
При подаче питающего напряжения генератор 2 вырабатывает импульсы, в течение которых в контуре 1 накапливается электромагнитная энергия. После окончания этого импульса начинаются затухающие колебания в контуре 1, характер которых описывается выражением
0т=0 ег сова ° t, (1) где 00 — начальное значение амплитуды колебаний; у — коэффициент затухания;
1827523
I в,. — частота контура.
При внесении электропроводного объекта в переменное магнитное поле контура
1 в объекте создаются вихревые токи, создающие поле, направленное навстречу основному, что .приводит, к изменению индуктивности и активного сопротивления контура 1, При относительно высоких частотах коэффициент затухания увеличивается при приблйжении к контуру 1 объекта 6. Иэ выражения 1 видно, что амплитуда колеба.ний изменяется от Uo до нуля при изменении t о,т 0 до ао при любом изменении коэффициента затухания U«8, Следовательно, разность функций зависимостей амплитуды колебаний до внесения и после внесения объекта 6 имеет свой максимум
--Г- .Продифференцировав разность фунhU кций и приравняв результат. к нулю, можно определить время максимума разности функций т=
Y2 — у1 где у1 — коэффициент затухания до внесе ния в поле катушки контура 1 объекта 6;
yz — посае внесения.
Счетчик и дешифратор проводят счет периодов и подается сигнал и синхронизации на вход аналогового ключа 4 и величина и-й амплитуды запоминается в формирователе 5 уровня. Следующий период вызывает появление сигнала на выходе и
+ 1, который запускает генератор 2, При этом идет накопление энергии в контуре 1 и сбрасывается счетчик в нулевое состояние.
Устройство позволяет повысить чувствительность за счет фиксации амплитуды колебаний находящейся в зоне максимума разности функций изменения амплитуды до внесения объекта в поле контура 1 и после внесения. Синхронизация генератора 2 по сигналу и .+ 1 дешифратора позволяет уменьшить в 2 — 3 раза время колебаний, т.е. повысить быстродействие.
Формула изобретения
Индукционный датчик положения, содержащий генератор импульсов, колебательный контур ударного возбуждения с индуктивным чувствительным элементом H формирователь уровня, первый выход генератора импульсов подключен к входу коле; бательного контура ударного возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены последовательно соединенные счетчик и дешифратор, аналоговый ключ и амплитудный детектор, а генератор импульсов выполнен с управляющим входом, выход колебатель25 ного контура ударного возбуждения подключен к входу аналогового ключа и через формирователь уровня к информаЦионному входу счетчика, первый и второй выходы дешифратора подключены к управляющим
30 входам соответственно аналогового ключа и генератора импульсов, прямой выход которого подключен к входу сброса счетчика. выход аналогового ключа подключен к входу амплитудного детектора, выход которо о яв35 ляется выходом индукционного датчика.положения.
1827523
Составитель И.Юрьева
Техред М. Моргентал Корректор М.Петрова
Редактор С,Кулакова
Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101.Заказ 2352 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
