Устройство для получения импульсных последовательностей - SU651736A3

Код документа: SU651736A3

Чертежи

Описание

Изобретение относится к импульсно технике и может быть использовано в устройствах автоматики. Извеетно устройство для получения импульсных последовательностей, которое содержит вращающийся диск-датчик с зубцами и катушку, подключенную к усилителю 1. Недостатокэтого устройства за-ключается в низкой помехозащищенности . Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для получения импуль.сных пос ледовательностей , содержащее гейёратор импульсов, выполненный в виде механического датчика (например,шай бы-даска, 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 2. Однако это устройство не обеспечивает подавления помех, появляющихся в результате вибраций, воздействующих на датчик импульсов. Цель изобретения - подавление помех, появляющихся в результате виб раций, воздействующих на датчик импульсов . Для этого в устройстве для получения импульсных последовательностей , содержащем генератор импульсов, выполненный в виде механического датчика (например, шайбы-диска, оснащенной по окружности зубцами с расположенными между ними зазораьот) и детекторной головки, снабженной, по меньшей мере, двумя индуктивными элемент а№1,мймб кбтЬрЬ Х 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 о порогом срабатывания и RS-триггер , входы которого подключены к выхЬдам фазового дискриминатора, входы которого соединены с включенными по дифференциальной схеме индуктивными элементами и источником напряжения модуляции. 3 Детекторная головка снаёжена дополнительны .1и индуктивными элементаJ ми Для генерирования и регулирования индуцированных напряжений несущей частоты относительно фазы или величины . Эффективная для генериоования вспомогательных импульсов величина элементов датчика импульсов, в осо бенности 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 всп могательных импульсов величина индуктивных элементов, в особенности и эффективная ширина, по меньшей мере в два раза больше, чем эффективная для генерирования основных импульсов величина индуктивных элементов, в ос бенности их ширина. Ширина зубцов и зазоров (Z, К, Y G, FI) в каждом случае меньше двойной эффективной ширины и больше поЛ;овины эффективней ширины (W, S; V, Q) соответствующих индуктивных элементов т.е. 1/2 . 2 W или 1/2 2S или 1/2 2V или 1/2 или 1/2 2Q, Ширина зубцов и зазоров (Z, К; Y, G, Н) в каждом случае равна эффек тивной ширине (W, S; V, Q) соответствующих индуктивных элементов, т.е или или или ,-Предназначенные для генерировани основных импульсов индуктивные элементы включены в эффективную поверх . ность, по меньшей мере, одного из индуктивных элементов для генерирова ния вспомогательных импульсов или же наложены; на этой поверхности. Для индуцирования дополнительного напряжения, перестраиваемого по а.Мп литуде и фазе в зависимости от положения юстировочного зубца, в устройство , кроме индуктивных элементо введена другая пара индуктивных эле ментов, включенная в дифференциальную схему и расположенная вне рблас тидатчика. Для компенсации.температурного ухода напряжения срабатывания фазов го дискриг/шнатора, 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 из импульсов фиг. 5; на фиг. 9 - серия импульсов получаемых от детекторной головки фиг. 3; на фиг. 10 - функциональная схема устройства для обработки им6 пульсной последовательности фиг, 9; на фиг, 11 - характеристики напря жения при применении детекторной головки фиг. 4 на Фиг. 12 показан датчик с применением дополнительных катушек; на Фиг, 13 - схема катушек датчика фиг. 12;- на фиг. 14 функциональная схема устройства для обработки импульсной последовательности от датчика фиг, 12 и фиг. 15; на фиг, 15 частично показан датчик с применением дополнительных катушек на фиг. 16 и 17 - электрическая схема соединения катушек датчика фиг. 15, Устройство для получения импульскГых последовательностей содержит, генератор импульсов, выполненный в виде механического датчика (например, шайбы-диска 1, оснащенной по, окружности зубцами 2 и зазорами 3, расположенными мезвду ними) и детекторной головки 4/ снабженной кндуктнвнь1ми элементами (катушками) 5, 6, мимо которых йрокодят 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 и направлении вращения зубцов 2 и зазоров 3 на ширину зазора 3 или зубца 2 и включены по дифЬеренциальнрй схеме. В устройство введены фазЬвый дискриминатор 8 и RS-триггёр 9 (фИг, ГО), входы которого подключены к выходам фазового дискримйнатора 8, входы 10-12 которого соедяйёны с вклгаченныгда по дифференциальной схеме .индуктивн ими элементами (катувжами) 5, б 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 регулирова-. ния индуцирования найряйения несущей частоты относительно их фазы. Обмотки датчика (фиг. 15) расположены в плоскостях, параллельных плоскости шайбы-диска 1, Эффективная для генерирования вспомогательных импульсов величина элементов датчика импульсов (ширина зубцов 15-Z и зазоров IG-K), по меньшей мере, в два раза больше , чем эффективная для генерирования основных импульсов величина элементов датчика импульсов (ширина зубцов - Y, G и зазоров - Н) (фиг. 12, 15). Эффективная дляГенерирования вспомогательных импульсов величина индуктивных элементов (катушек) 13, 14 (W, S), по меньшей мере, в два раза больше, чем эффективная для генерирования осйовных импульсов величина индуктивных элементов (катушек) 5, 6 (V,Q). Шириназубцов 2, 15 и зазоров 3, 16 (Z, к; Y, G, Н) в каждом случае

меньше двойной эффективной ширины и больше половины эффективной ширины соответствующих индуктивных элементов 5, б и 13, 14 (W, S; V, Q), т.е. 1/2 или 1G или 1/2 или 1/2 Q G :2Qилнг/2Q H 2Q

Ширина зубцов 2, 15 и зазоров 3, 16 (Z, к; У, Gf Н) гложет быть в каждом случае равна эффективной ширин е соответствующих индуктивных элементов (катушек) 5, б, 13, 14 (W, S; V, Q), т.е. , , или .

В датчике (фиг. 12, 13) индуктивные элементы (катушки) 5 и б 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 ухода порога срабатывания фазового дискриминатора 8 в него введен источник 19 напряжения, имеющий такой же температурный уход, что и фазовый дискриминатор 8.

Выводы 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 получения последовательности иг тульсов. В катушках 5 и б наводится ЭДС.(фиг. 5) . Выводы, этих катушек подключены к входам 10 и 12 фазового дискриминатора 8..К входу 11 подключена общая точка соединения катушек 5 и 6, включенных встречно. На выходах 26 и 27 дискриминатора 8 появляются прямоугольные импульсы (фиг. 6 и 7 соответственно ) .

На этих импульсах появляются импульсы помехи, обусловленные вибрацией и имеющие вид уаких импульсов, расположенных возле полезных импульсов . Для устранения этого явления полученные импульсы подаются на 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 н фиг. 4, то импульсная последовательность на входе дискриминатора будет иметь вид, показанный на фиг. 9. При этом на кэтушку 7 подается высокочастотное напряжение (синусоидальное ) , имеющее частоту 1 10 МгГц или 20 МгГц (фиг. 11а)..

Если при этом область катушки 5 перекрыта зубцом 2, то напряжение в катушке будет иметь вид, показанный на фиг. 116. На фиг. 11в показан тот же. случай, когда перекрыта область катушки 6. Если перед катушкой 5 находится зазор 3, а перед катушкой 6 - зуб 2, то напряжение будет иметь вид, показанный на фиг.11г. Аналогично, если против катуШки 5 стоит зубец, а против катушки 6 зазор , то напряже}ше будет иметь вид, 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.

Формула изобретения

1.Устройство для получения импульсных последовательностей, содержащее генератор импульсов, выполненный в виде механического датчика (например , шайбы-диска, оснащенной по окружности зубцами с расположеннгчми между ним- зазорами) и детекторной головки, снабженной, по меньшей мере , двумя индуктивными элемеятаьда, мимо которых проходят зубцы и зазоры механического датчика, о т л ич ающееся ;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 вращеВИЯ зубцов и зазоров на ширину зазора или зубца и включены по дифференциальной схеме; в устройство введены фазовый дискриминатор с порогом срабатывания и КЗ-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, 1, отличающееся тем, что летекторная х оловка снабжена дополнительными индуктивными элементами для гснорирования вспомогательных импульсов и регулирования индуцированных напряжений

несущей частота относительно фазы или величины.

3.Устройство по п. 2, отличающееся- тем, что эффективная для генерйрован 1Я вспомогатёльйШС итЛпупъсЬз вёлйчШа элементов дачика импульсов, в особенности ширина зубцов и зазоров, по меньшей мере , в два раза больше, чем эффёктиёная для генерирования основных импульсов величина элементов датчика импульсов, в особенности ширина зубцов и зазоров.

4.Устройство по пп. 2,3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что. эффективная для генерирования вспомргатёльных импульсов величина йнйуктивных элементов, в особенности их эффективйая limpHHa, по меньшей мере в два раза больше, чем эффективная для генерирования основных ймпульсой величина индуктивных элементов, в особенности их ширина.

5.Устройство по пп. 3 или 4, отличающееся тем, что ширина зубцов и зазоров (Z, К; Y, G, Н) в каждом случае меньше двойной эффективной ширины и больше половины эффективной ширины (W, S; V, GJ) соответствующих индуктивных элементов , т.е. Ш или

1/2 или 1/2 или 1/2 или 1/2 .

6.Устройство по п. 5, о т - личающ-ееся тем, что ширин зубцов и зазоров (Z, К; Y, G, Н) в каждом случае равнаЭффективной; {W, S; V,G() соответствующих индуктивньах элементов, т.е.. или , или V или

7.Устройство по пп. 2-6,. о т л ич а to ще вся тем, что предназначенные для генерирования основных импульсов индуктивные элементы включены в эффективную поверхность, по леньшей мере, одного из индуктивных элементов для генерирования вспмогательный импульсов или же наложейы йа этой поберхности.

8.Устройство по пп. 1-7, от ли . чаювдееся тем, что, с целью индуцирования .дополнительного напряжения, перестраиваемого по амплитуде и фазе в зависимости от положения юстировочного зубца, в него, кроме индуктивных элементов, введена другая пара индуктивных элементов, включенная в дифференциальную схему1 расположенная вне Области датчика.

9.Устройство по пп. 1-8, отличающееся тем, что, с целью компенсации температурного ухбда напряжения срабатывания фазового дискрйШиГатора, в него введен источник напряженияj имеющий такой же температурный уход, что и фазовый дискриминатор.

Источники информации, принятые в внимание при экспертизе

1..Патент от № 3482560, кл.123148 , 09.12.69. .

2.Патент ФРГ № 2010999, кл, 46 К 3/00, 09.03.70.