Магнитострикционный преобразователь перемешений

 

Союз Советскнк

Соцмапнстмческнк

Республик

jlii866410

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву )). 537242 (53)M. Кл. (22)Заявлено 10.01.80 (21) 28705)5/)8-2) а с присоелинением заявки №

0I D 5/12

}есударетваеый комитет

СССР. ао делам изебретекий и открытий (23)приоритет (53) УДК 534.232 (088,8) Опубликовано 23„09. 81. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09 . 8) 1

Э. А. Артемьев, А. И. Надее в, А.Н. Фоки и H. К.Фокин (72) Авторы изобретения

{71) Заявитель (54) МАГНИТОСТРИКЦИОННЪ|Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения и контроля перемещений, применяемым в системах авто— матического управления и регулирования.

По основному авт.св.)) - 53724: известно устройство, содержащее звукопровод, демпфер, катушки записи и счи тывания, постоянные магниты, формирователи импульсов записи и считывания., счетный триггер, одновибратор и измеритель: отношения временных интервалов, при этом конец звукопровода со стороны катушки записи демпфирован, другой конец жестко закреплен, а катушки записи и считывания выполнены .подвижными относительно звукопровода и расположены на фиксированном .расстоянии одна от другой.

Выходной величиной преобразователя служит отношение интервала времени распространения упругой волны в изме рительном канале (от катушки считывания до жестко закрепленного конца звукопровада и обратно) к времени распространения упругой волны в опорном канале между катушками) 1 .

Однако точность и разрешающая способность устройства недостаточна.

Это обусловлена тем, что на опорный интервал времени влияет большое число дополнительных факторов: динамические характеристики материала звукопровода B зоне катушек записи и считывания, динамические характеристики катушек записи и считывания, задержки сигнала в соединительных кабелях, усилителе и формирователе.

В результате случайного совместного воздействия всех названных факторов дисперсия случайной составляющей погрешности преобразования в опорном канапе оказывается в несколько раз больше, чем в измерительном, Цель изобретения — повышение точности и разрешающей способности.

866410

1 . УХО

10

Поставленная цель достигается тем, что в магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий эвукопровод, демпфер, катушку записи, ° катушку считывания, постоянные магниты, формирователь импульса записи, усилитель-форьыроватЕль импульсов считывания, счетный триггер, одно- вибратор, измеритель отношения временных интервалов со стороны недемпфированного конца звукопровода устанавливается дополнительная катушка опорного канала, в электронную схему вводятся дополнительные усилитель-формирователь считывания и счетный триггер, при этом выход усилителя-формирователя соединен со входом дополнительного счетного триггера, выход которого соединен с опорным входом измерителя отношения временных интервалов.

На чертеже представлена блок-схема преобразователя.

Магнитострикционный преобразователь. перемещений содержит звукопровод I подвижные катушки 2 и 3 записи и считывания, неподвижную катушку считывания 4, демпфер 5, постоянные магниты 6, формирователь 7 импульсов записи, усилители-формирователи

8 и 9 импульсов считывания измерительного и опорного каналов, счетные триггеры 10 и 11 измерительного и опорного каналов, одновибратор 12 и измеритель 13 отношения временных интервалов.

Преобразователь работает следую" щим образом.

По команде "запуск" формирователь

7 импульсов записи подает импульс тока записи в катушку 2. На участке эвукопровода 1, находящемся под катушкой 2, возбуждается упругая волна, распространяющаяся по звукопроводу со скоростью V.

Волна, распространяющаяся влево по эвукопроводу, поглощается демпфером 5.Волна,расйространяющаяся впРаво

I по эвукопроводу, проходит под катушками считывания 3 и 4 наводит в них импульсы ЭДС, которые после усиления и формирования усилителямиформирователями 8 и 9 переключают соответствующие триггеры 10 и

Распространяясь далее, волна доходит до недемпфированыого конца звукопровода, отражается от него и, проходя под катушками считывания 4 и

3, вновь наводит в них импульсы ЭДС, которые после соответствующего усиления и формирования вновь переключают триггеры 10 и 11. Таким образом,на выходе счетного триггера 11 формируется строб-импульс длительностью t0, пропорциональный длине опорного канала х.о

На выходе счетного триггера 10 формируется . строб-импульс длительностью пропорциональный измеряемому перемещению х

Задний фронт измерительного стробимпульса запускает одновибратор 12 и через время задержки ОЕ tО /ч, задаваемое одновибратором, на вход

25 формирователя импульсов записи поступает команда "Запуск", Таким образом, за период посылки импульсов записи составляет Т = 2 (Ф0 + х) (ч, что исключает взаимное влияние прямой и отраженной волны.

Опорный t0 и измерительный tg строб-импульсы поступают на входы измерителя 13 отношения временных интервалов, реализующего функцию преобразования

ДАХР(х 1,„

М Го iXО/М 2ХО

Как видно из полученного уравнения, 40 выходная величина преобразователя не зависит от скорости распространения упругой волны IID звукопроводу, чем исключаются дополнительные погрешности, обусловленные ее неста43 бильностью, Так как и в опорном и в измерительном канале исключено влияние на результат преобразования динамических характеристик материала эвукопровода, катушек записи и считывания,задержки сигнала в соединительных кабелях, уислителях-формирователях считывания,то обеспечиваются высокая точность и разрешающая способность преобразователя.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает более высокими метрологическими характеристиками, Составитель С.Морозов

Редактор В.Еремеева Техред М.ГолинкаКорректор Л.Бокшан

Заказ 8060/64 Тираж 705 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

" Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

5 8664

Формула иэобрет,ения

Магнитострикционный преобразователь перемещений по авт.св.

В 537242, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности, в него введены дополнительные катушка считывания, постоянный магнит, усилительформирователь считывания н счетный 1р триггер, при этом дополнительная катушка считывания закреппяется не10 6 подвижно у недемпфированного конца эвукопровода и соединяется со входом дополнительного усилителя-формирователя, выход которого соединен со входом дополнительного счетного триггера, выходом соединенного с опорным входом измерителя отношения временных интервалов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 537242, кл. G 01 О 5/12, 1975 °