RU2109399C1

RU2109399C1 - Magnetostriction position transducer

Info

Publication number: RU2109399C1
Application number: RU94033244A
Authority: RU
Inventors: М.А. Ураксеев; В.Х. Ясовеев; Р.Ю. Мукаев; Е.С. Березовская
Original assignee: Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority date: 1994-09-08
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1998-04-20
Also published as: RU94033244A

Abstract

FIELD: measuring equipment, applicable for measurement and monitoring of movement, speed, acceleration in automatic control systems. SUBSTANCE: the transducer has a frequency divider, counter, decoder, memory unit, multiplexer, pulse shaper, registers, pulse-length meter, delay lines. EFFECT: enhanced noise immunity. 3 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения и контроля перемещения, применяемым в системах автоматического управления и регулирования. The invention relates to measuring equipment, in particular to devices for measuring and controlling movement used in automatic control and regulation systems.

Известен преобразователь линейных перемещений в код, содержащий последовательно соединенные одновибратор, усилитель записи, элемент записи с подмагничиванием, магнитострикционный звукопровод, элемент считывания с подмагничиванием, предусилитель и усилитель-формирователь, последовательно соединенные триггер и генератор, при этом выход триггера соединен с одновибратором, входную и выходную шины, стабилизатором напряжения, соединенным с звукопроводом, последовательно соединенными коммутатором, первым регистром, делителем, вторым регистром, третьим регистром и компаратором, четвертым регистром, включающим между выходом коммутатора и входом делителя, линией задержки, включенной между выходом коммутатора и входами второго и третьего регистров, и блоком автоматической регулировки усиления (АРУ), входы которого соединены с выходами одновибратора и усилителя-формирователя, а выход - с усилителем записи, выход коммутатора соединен с входами генератора и триггера, выход генератора соединен с входами первого и четвертого регистров, выход второго регистра соединен с входом компаратора, вход триггера и соединенные входы одновибратора, генератора и блока АРУ соединены с входной шиной, выходы триггера, одновибратора, второго регистра, компаратора и блока АРУ соединены с выходной шиной [1]. A known converter of linear displacements into a code comprising a one-shot in series, a recording amplifier, a magnetizing recording element, a magnetostrictive sound pipe, a magnetizing reading element, a preamplifier and a driver amplifier, a trigger and a generator connected in series, the trigger output being connected to a single-shot, the input and output bus, a voltage stabilizer connected to the sound duct, connected in series with a switch, a first register, a divider, a second Istrom, third register and comparator, fourth register, including between the output of the switch and the input of the divider, a delay line connected between the output of the switch and the inputs of the second and third registers, and an automatic gain control unit (AGC), the inputs of which are connected to the outputs of the one-shot and the amplifier the shaper, and the output is with a recording amplifier, the output of the switch is connected to the inputs of the generator and trigger, the output of the generator is connected to the inputs of the first and fourth registers, the output of the second register is connected to the input the comparator, the trigger input and the connected inputs of the one-shot, generator and AGC block are connected to the input bus, the outputs of the trigger, the one-shot, second register, the comparator and the AGC block are connected to the output bus [1].

Недостатком преобразователя является низкая помехоустойчивость вследствие отсутствия проверки сигнала на наличие помехи. The disadvantage of the converter is its low noise immunity due to the absence of a signal check for interference.

Известен преобразователь линейных перемещений, содержащий звукопровод со свободным концом из магнитострикционного материала, акустический демпфер, элемент подмагничивания и элемент записи-считывания, при этом элемент подмагничивания выполнен с возможностью перемещения вдоль звукопровода и предназначен для кинематической связи с объектом контроля, звукопровод U-образным, а элемент записи-считывания выполнен длиной, равной длине ветви звукопровода, и размещен на одной ветви звукопровода с акустическим демпфером [2]. A known linear displacement transducer comprising a sound pipe with a free end made of magnetostrictive material, an acoustic damper, a magnetization element and a write-read element, while the magnetization element is movable along the sound pipe and is designed for kinematic communication with the control object, the sound pipe is U-shaped, and the write-read element is made with a length equal to the length of the branch of the sound duct, and is placed on the same branch of the sound duct with an acoustic damper [2].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является магнитострикционный преобразователь линейных скоростей в код, содержащий звукопровод, выполненный из магнитострикционного материала, на концах которого расположены демпферы, постоянные магниты, расположенные над катушкой записи, первой и второй катушками считывания, первая катушка считывания расположена на контролируемом объекте и соединена через первый усилитель-формирователь с S-входом первого RS-триггера и первым входом второго RS-триггера, вторая катушка соединена через второй усилитель-формирователь с S-входом третьего RS-триггера и вторым входом второго RS-триггера, тактовый генератор, выход которого соединен с R-входом первого и второго RS-триггеров и через формирователь импульсов записи - с катушкой записи, генератор образцовой частоты, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом счетчика, катушка записи и вторая катушка считывания расположены на контролируемом объекте вдоль звукопровода, причем первая и вторая катушки считывания расположены симметрично относительно катушки записи, выход тактового генератора соединен со вторым входом счетчика, выходы первого и второго RS-триггеров соединены со входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом элемента И [3]. The closest to the invention in technical essence and the achieved positive effect is a magnetostrictive linear velocity transducer into a code containing a sound duct made of magnetostrictive material, at the ends of which are dampers, permanent magnets located above the recording coil, the first and second read coils, the first read coil located on the controlled object and connected through the first amplifier-driver with the S-input of the first RS-trigger and the first input of the second RS-flip-flop, the second coil is connected through the second amplifier-driver with the S-input of the third RS-flip-flop and the second input of the second RS-flip-flop, a clock generator whose output is connected to the R-input of the first and second RS-flip-flops and through the write pulse generator - with a recording coil, a model frequency generator, the output of which is connected to the first input of the And element, the output of which is connected to the first input of the counter, the recording coil and the second read coil are located on the monitored object along the sound duct, the first and second reading carcass arranged symmetrically with respect to the recording coil, oscillator output is connected to a second input of the counter, the outputs of the first and second RS-flip-flops are connected to the inputs of the EXCLUSIVE OR gate, whose output is connected to the second input of AND [3].

Задача изобретения - повышение помехоустойчивости за счет введения новых элементов в схему. The objective of the invention is to increase noise immunity due to the introduction of new elements in the circuit.

Задача решается тем, что в магнитострикционный преобразователь перемещений, содержащий тактовый генератор, два усилителя-формирователя, три RS-триггера, элемент И, первый счетчик и звукопровод, выполненный из магнитострикционного материала, на концах которого установлены демпферы, в поле магнитного воздействия звукопровода размещены постоянные магниты и катушки записи и считывания, причем первый и второй постоянные магниты индуктивно связаны соответственно с катушкой записи и с катушкой считывания, последняя из которых через второй усилитель-формирователь подключена к S-входу второго триггера, катушка записи соединена с выходом первого усилителя-формирователя, выход элемента И подключен ко входу первого счетчика, в отличие от ближайшего аналога введены два счетчика, три дешифратора, блок памяти, мультиплексор, формирователь импульсов, два регистра, две линии задержки, дешифратор, измеритель длительности импульсов и делитель частоты, вход которого подключен к выходу тактового генератора, соединенному с входом второго счетчика, выход которого подключен к входу первого дешифратора, выход которого соединен с S-входом первого триггера, выход которого и выход делителя частоты подключен ко входу элемента И, выход которого соединен с первым информационным входом мультиплексора, второй информационный вход которого подключен к выходу блока памяти, а выход соединен со входом первого усилителя-формирователя, R-вход первого триггера соединен с выходом переполнения первого счетчика, информационный выход которого подключен к адресному входу мультиплексора и к входу второго дешифратора, выход которого соединен с S-входом третьего триггера, выход первого триггера через формирователь импульсов подключен к синхровходу первого регистра и к входу третьего счетчика, выход переполнения которого непосредственно соединен с R-входом первого RS-триггера и через первую линию задержки - с первым входом измерителя длительности импульсов и с входом сброса первого регистра, информационный вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя, выход первого регистра соединен с входом третьего дешифратора, выход которого подключен к R-входу третьего триггера и через вторую линию задержки - к входу разрешения второго регистра, выход которого является выходом преобразователя, а информационный вход соединен с выходом измерителя длительности импульсов, второй вход которого подключен к выходу третьего RS-триггера. The problem is solved in that a magnetostrictive displacement transducer containing a clock generator, two amplifier shapers, three RS-flip-flops, element I, the first counter and sound duct made of magnetostrictive material, at the ends of which dampers are installed, constants are placed in the magnetic field of the sound duct magnets and coils of recording and reading, the first and second permanent magnets being inductively coupled respectively to the recording coil and to the reading coil, the last of which through the second the driver-shaper is connected to the S-input of the second trigger, the recording coil is connected to the output of the first amplifier-shaper, the output of the element And is connected to the input of the first counter, unlike the closest analogue, two counters, three decoders, a memory unit, a multiplexer, a pulse shaper are introduced, two registers, two delay lines, a decoder, a pulse width meter and a frequency divider, the input of which is connected to the output of a clock generator connected to the input of the second counter, the output of which is connected to the input of the first about a decoder whose output is connected to the S-input of the first trigger, the output of which and the output of the frequency divider are connected to the input of the And element, the output of which is connected to the first information input of the multiplexer, the second information input of which is connected to the output of the memory unit, and the output is connected to the input of the first amplifier-driver, the R-input of the first trigger is connected to the overflow output of the first counter, the information output of which is connected to the address input of the multiplexer and to the input of the second decoder, the output of which is connected with the S-input of the third trigger, the output of the first trigger through the pulse former is connected to the clock input of the first register and to the input of the third counter, the overflow output of which is directly connected to the R-input of the first RS-trigger and through the first delay line to the first input of the pulse duration meter and with the reset input of the first register, the information input of which is connected to the output of the amplifier-driver, the output of the first register is connected to the input of the third decoder, the output of which is connected to the R-input of the third trigger and through the second delay line, to the second-register enable input, the output of which is the output of the converter, and the information input is connected to the output of the pulse-width meter, the second input of which is connected to the output of the third RS-trigger.

На фиг. 1 и изображена схема преобразователя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы. In FIG. 1 and shows a converter circuit; in FIG. 2 and 3 are time diagrams of his work.

Магнитострикционный преобразователь перемещения содержит звукопровод 1, выполненный из магнитострикционного материала, на концах которого расположены демпферы, постоянные магниты 2 и 3, катушки 4 записи и 5 считывания, усилитель-формирователь 6 RS-триггеры 7, 8 и 9, тактовый генератор 10, усилитель-формирователь 11, элемент 12 М, счетчик 13, делитель 14 частоты, счетчик 15, дешифратор 16, блок 17 памяти, мультиплексор 18, счетчик 19, формирователь импульсов 20, регистр 21, дешифратор 22, измеритель 23 длительности импульса, линии 24 и 25 задержки, регистр 26, дешифратор 27. Катушка 5 считывания через усилитель-формирователь 6 подключен к S-входу триггера 7, а катушка 4 записи соединена с выходом усилителя-формирователя 11. Выход элемента 12 И подключен к входу счетчика 13. Вход делитель 14 частоты подключен к выходу тактового 10 генератора, соединенному с входом 15 счетчика, выход которого подключен к входу дешифратора 16, выход которого соединен с S-входом триггера 9, выход которого и выход делителя 14 частоты подключен к входу элемента 12 И, выход которого соединен с первым информационным входом мультиплексора 18, второй информационный вход которого подключен к выходу блока 17 памяти, а выход соединен с входом усилителя-формирователя 11, R-вход триггера 9 соединен с выходом переполнения счетчика 13, информационный выход которого подключен к адресному входу мультиплексора 18 и к входу дешифратора 27, выход которого соединен с S-триггера 8, выход триггера 7 через формирователь 20 импульсов подключен к синхровходу регистра 21 и к входу счетчика 19, выход переполнения которого непосредственно соединен с R-входом RS-триггера 7 и через линию 24 задержки - с первым входом измерителя 23 длительности импульсов и с входом сброса регистра 21, информационный вход которого подключен к выходу усилителя-формирователя 6, выход регистра 21 соединен с входом дешифратора 22, выход которого подключен к R-входу триггера 8 и через линию 25 задержки - к входу разрешения регистра 26, выход которого является выходом преобразователя, а информационный вход соединен с выходом измерителя 23 длительности импульсов, второй вход которого подключен к выходу RS-триггера 8. The magnetostrictive displacement transducer contains a sound pipe 1 made of magnetostrictive material, at the ends of which are dampers, permanent magnets 2 and 3, read and write coils 4, amplifier-shaper 6 RS-triggers 7, 8 and 9, clock generator 10, amplifier former 11, element 12 M, counter 13, frequency divider 14, counter 15, decoder 16, memory block 17, multiplexer 18, counter 19, pulse former 20, register 21, decoder 22, pulse width meter 23, delay lines 24 and 25 , register 26, decryption torus 27. The read coil 5 through the amplifier-driver 6 is connected to the S-input of the trigger 7, and the recording coil 4 is connected to the output of the amplifier-driver 11. The output of element 12 is connected to the input of the counter 13. The input of the frequency divider 14 is connected to the output of the clock 10 a generator connected to the input 15 of the counter, the output of which is connected to the input of the decoder 16, the output of which is connected to the S-input of the trigger 9, the output of which and the output of the frequency divider 14 is connected to the input of the element 12 AND, the output of which is connected to the first information input of the multiplexer 18, in The second information input of which is connected to the output of the memory unit 17, and the output is connected to the input of the amplifier-driver 11, the R-input of the trigger 9 is connected to the overflow output of the counter 13, the information output of which is connected to the address input of the multiplexer 18 and to the input of the decoder 27, the output of which connected to the S-trigger 8, the output of the trigger 7 through the pulse shaper 20 is connected to the clock input of the register 21 and to the input of the counter 19, the overflow output of which is directly connected to the R-input of the RS-trigger 7 and through the delay line 24 to the first input a pulse width meter 23 and with a reset input of register 21, the information input of which is connected to the output of amplifier-former 6, the output of register 21 is connected to the input of decoder 22, the output of which is connected to the R-input of trigger 8 and through the delay line 25 to the register enable input 26, the output of which is the output of the converter, and the information input is connected to the output of the pulse width meter 23, the second input of which is connected to the output of the RS-trigger 8.

Принцип работы преобразователя основан на следующем. The principle of operation of the converter is based on the following.

Посылка в канал передачи (звукопровод 1 из магнитострикционного материала) состоит из старт-импульса, информационного сигнала и кода. Старт-импульс служит сигналом для начала обработки принятой информации на приемной стороне. Код принятой посылки сравнивается с контрольным кодом и в случае их совпадения происходит обработка информационного сигнала (его запись в выходной регистр 26). Sending to the transmission channel (sound pipe 1 from magnetostrictive material) consists of a start pulse, an information signal and a code. The start pulse serves as a signal to start processing the received information at the receiving side. The code of the received package is compared with the control code, and if they match, the information signal is processed (written to the output register 26).

Тактовый генератор10 выдает сигнал с частотой f₁, которая уменьшается делителем 14 частоты до величины f₂. Код на выходе счетчика 15 функционально связан с количеством импульсов, направленных на вход счетчика 15 с выхода тактового генератора 10. Дешифратор 16 настроен так, чтобы сигнал на его выходе появлялся только при определенном коде на выходе счетчика 15, который соответствует началу периода измерения. Таким образом, длительность периода измерения определяется количеством импульсов с выхода тактового генератора 10. Счетчик 15 настроен так, чтобы максимальное количество импульсов, которое он может сосчитать, соответствовало длительности периода измерения. Итак, в начале цикла измерения на S-вход RS-триггера 10 с выхода дешифратора 16 поступает импульс, который устанавливает RS-триггер в единичное состояние. При этом открывается ключ, выполненный на элементе 12 И и на вход счетчика 13 и первый информационный вход мультиплексора 18 начинают поступать импульсы с выхода делителя 14 частоты. Счетчик настроен так, чтобы максимальное количество импульсов, которое он может сосчитать, равнялось количеству тактовых импульсов с выхода делителя 14 частоты, необходимых в одном цикле измерения (оно равно количеству разрядов кода с выхода блока 17 памяти плюс один для старт-импульса). После прихода последнего в цикле измерения импульса на вход счетчика 13 появляется сигнал на его выходе переполнения, который поступает на R-вход RS-триггера 9 и устанавливает его в нулевое состояние. При этом ключ на элементе 12 И закрывается и прекращается поступление импульсов на его выход. Дешифратора 27 настроен так, чтобы сигнал на его выходе появлялся при таком коде на информационном выходе счетчика 13, который соответствует последнему импульсу в цикле измерения преобразователя. Сигнал с дешифратора 27 поступает на S-вход RS-триггера 8 и устанавливает его в единичное состояние. Это момент времени t₁. Таким образом, счетчик 15 и дешифратор 16 определяют длительность периода измерения, а счетчик 13 количество импульсов с выхода делителя 14 частоты, необходимых в одном периоде измерения.The clock 10 generates a signal with a frequency f ₁ , which is reduced by a frequency divider 14 to a value of f ₂ . The code at the output of the counter 15 is functionally related to the number of pulses sent to the input of the counter 15 from the output of the clock generator 10. The decoder 16 is configured so that the signal at its output appears only with a certain code at the output of the counter 15, which corresponds to the beginning of the measurement period. Thus, the duration of the measurement period is determined by the number of pulses from the output of the clock generator 10. The counter 15 is configured so that the maximum number of pulses that it can count corresponds to the length of the measurement period. So, at the beginning of the measurement cycle at the S-input of the RS-trigger 10 from the output of the decoder 16 receives a pulse that sets the RS-trigger in a single state. This opens the key made on the element 12 And and the input of the counter 13 and the first information input of the multiplexer 18 begin to receive pulses from the output of the frequency divider 14. The counter is configured so that the maximum number of pulses that it can count is equal to the number of clock pulses from the output of the frequency divider 14 required in one measurement cycle (it is equal to the number of code bits from the output of the memory unit 17 plus one for the start pulse). After the arrival of the last pulse in the measurement cycle to the input of the counter 13, a signal appears at its overflow output, which is fed to the R-input of the RS-flip-flop 9 and sets it to the zero state. In this case, the key on the element 12 And closes and stops the receipt of pulses on its output. The decoder 27 is configured so that the signal at its output appears with such a code on the information output of the counter 13, which corresponds to the last pulse in the measurement cycle of the converter. The signal from the decoder 27 is fed to the S-input of the RS-trigger 8 and sets it to a single state. This is time t ₁ . Thus, the counter 15 and the decoder 16 determine the duration of the measurement period, and the counter 13 the number of pulses from the output of the frequency divider 14, necessary in one measurement period.

Код с выхода блока 17 памяти поступает на второй информационный вход мультиплексора 18 (его контрольный код, так как обработка сигнала на приемной стороне преобразователя происходит при условии равенства принятого и контрольного кода). Сигнал с выхода счетчика 13 подается на адресный вход мультиплексора 18. Таким образом, первый тактовый импульс в цикле измерения с выхода делителя 14 частоты с помощью счетчика 13 устанавливает мультиплексор в такое состояние, что сигнал на его выходе повторяет сигнал на его первом входе, т.е. сигнал с выхода элемента 12 И (это старт-импульс). Затем с приходом следующего импульса на вход счетчика 13 мультиплексор 18 переключается на второй вход и на его выходе появляется разряд параллельного кода с выхода блока 17 памяти. Затем таким же образом сигналы с остальных входов мультиплексора 18 появляются на его выходе. Сигнал с выхода мультиплексора 18 через усилитель-формирователь 11 попадает на вход катушки 4 записи в момент времени t $\binom{′}{1}$ . В результате прямого магнитострикционного эффекта на участке звукопровода 1, находящимся под катушкой 4 записи, возникает ультразвуковая волна, распространяющаяся по звукопроводу 1 из магнитострикционного материала. При взаимодействии с магнитным полем постоянного магнита 2, укрепленного на подвижном объекте, изменяется намагниченность магнитострикционного материала, что вызывает появление ЭДС в катушке 5 считывания в момент времени t $\binom{′}{2}$ . Таким образом, время задержки Δt^′=t $\binom{′}{2}$ -t $\binom{′}{1}$ пропорционально перемещению подвижного объекта.The code from the output of the memory unit 17 is fed to the second information input of the multiplexer 18 (its control code, since the signal processing on the receiving side of the converter occurs if the received and control codes are equal). The signal from the output of the counter 13 is fed to the address input of the multiplexer 18. Thus, the first clock pulse in the measurement cycle from the output of the frequency divider 14 using the counter 13 sets the multiplexer in such a state that the signal at its output repeats the signal at its first input, i.e. e. the signal from the output of the element 12 And (this is a start pulse). Then, with the arrival of the next pulse at the input of the counter 13, the multiplexer 18 switches to the second input and a parallel code discharge from the output of the memory unit 17 appears at its output. Then, in the same way, the signals from the remaining inputs of the multiplexer 18 appear at its output. The signal from the output of the multiplexer 18 through the amplifier-former 11 gets to the input of the recording coil 4 at time t $\binom{′}{1}$ . As a result of the direct magnetostrictive effect, an ultrasonic wave arises in the section of the sound duct 1, located under the recording coil 4, propagating through the sound duct 1 from magnetostrictive material. When interacting with the magnetic field of a permanent magnet 2 mounted on a moving object, the magnetization of the magnetostrictive material changes, which causes the appearance of an EMF in the read coil 5 at time t $\binom{′}{2}$ . Thus, the delay time Δt ^′ = t $\binom{′}{2}$ -t $\binom{′}{1}$ in proportion to the movement of the moving object.

В предлагаемом изобретении сначала в канал передачи, состоящего из звукопровода 1, передается старт-импульс (с выхода элемента 12 И), Это является сигналом для приемной стороны о начале цикла измерения. Затем в канал передачи передается контрольный код с выхода блока 17 памяти (этот код подается на второй информационный вход мультиплексора 18 в параллельном виде и снимается с его выхода в последовательном виде). In the present invention, first, a start pulse (from the output of element 12 And) is transmitted to the transmission channel, consisting of sound duct 1, This is a signal for the receiving side to start the measurement cycle. Then, a control code from the output of the memory unit 17 is transmitted to the transmission channel (this code is supplied to the second information input of the multiplexer 18 in parallel and removed from its output in serial form).

Принятый катушкой 5 считывания старт-импульс через усилитель-формирователь 6 попадает на S-вход RS-триггера 7 и устанавливает его в единичное состояние. При этом запускается формирователь импульсов 20, импульсы с выхода которого поступают на тактовый вход регистра 21. При этом частота этих импульсов должна быть равна f₂, т.е. частоте импульсов с выхода делителя 14 частоты, равной частоте передачи контрольного кода в канале передачи. Принятый сигнал с выхода катушки 5 также поступает на информационный вход регистра 21. Если частота сигнала с выхода формирователя импульсов 20 равна f₂, то приход каждого разряда кода на информационный вход регистра 21 совпадает по времени с приходом тактового импульса на его тактовый вход. Тогда сигнал с информационного входа регистра 21 переписывается на соответствующий выход. Таким образом, регистр 21 преобразует последовательный код в параллельный. Импульсы с выхода формирователя 20 импульсов поступают на входе кольцевого счетчика 19, который настроен на количество импульсов, равное количеству разрядов в посылке в канале передачи (количество разрядов контрольного кода плюс один разряд для старт-импульса). После принятия последнего разряда из канала передачи на выходе счетчика 19 появляется сигнал переполнения, который поступает на R-вход RS-триггера 7 и устанавливает его в нулевое состояние. Формирователь 20 импульсов прекращает формирование импульсов. Код с выхода регистра 21 поступает на вход дешифратора 22. Если этот код равен контрольному коду, то на выходе дешифратора 22 появляется сигнал, который поступает на R-вход RS-триггера 8 и устанавливает его в нулевое состояние. Это момент времени t₂. Так как t₁=t $\binom{′}{1}$ , а t₂=t $\binom{′}{2}$ для последнего импульса в посылке канала передачи (см. временные диаграммы), то Δt=t₁-t₂=Δt^′ . В данном преобразователе информационный сигнал заменяется на последний разряд кода в посылке канала передачи. Таким образом, на второй вход измерителя 23 длительности импульса поступает импульс, длительность которого равна Δt=t₂-t₁ и прямо пропорциональна перемещению подвижного объекта, связанного с постоянным магнитом 2. На его выходе появляется код, пропорциональный перемещению подвижного объекта.The start pulse received by the read coil 5 passes through the amplifier-former 6 to the S-input of the RS-flip-flop 7 and sets it to a single state. This starts the pulse shaper 20, the pulses from the output of which are fed to the clock input of the register 21. In this case, the frequency of these pulses should be equal to f ₂ , i.e. the frequency of the pulses from the output of the frequency divider 14, equal to the transmission frequency of the control code in the transmission channel. The received signal from the output of the coil 5 also enters the information input of the register 21. If the frequency of the signal from the output of the pulse shaper 20 is f ₂ , then the arrival of each bit of the code at the information input of the register 21 coincides in time with the arrival of the clock pulse at its clock input. Then the signal from the information input of the register 21 is copied to the corresponding output. Thus, register 21 converts the serial code into parallel. The pulses from the output of the pulse shaper 20 are received at the input of the ring counter 19, which is configured for the number of pulses equal to the number of bits in the transmission channel (the number of bits of the control code plus one bit for the start pulse). After accepting the last bit from the transmission channel, an overflow signal appears at the output of counter 19, which arrives at the R-input of the RS flip-flop 7 and sets it to zero. Shaper 20 pulses stops the formation of pulses. The code from the output of the register 21 goes to the input of the decoder 22. If this code is equal to the control code, then a signal appears at the output of the decoder 22, which goes to the R-input of the RS-flip-flop 8 and sets it to zero. This is time t ₂ . Since t ₁ = t $\binom{′}{1}$ , and t ₂ = t $\binom{′}{2}$ for the last pulse in the transmission channel (see time diagrams), then Δt = t ₁ -t ₂ = Δt ^′ . In this converter, the information signal is replaced by the last bit of the code in the transmission channel. Thus, a pulse is received at the second input of the pulse width meter 23, the duration of which is Δt = t ₂ -t ₁ and is directly proportional to the movement of the moving object associated with the permanent magnet 2. A code proportional to the movement of the moving object appears at its output.

Сигнал с выхода переполнения счетчика 19 через линию 24 задержки подается на первый вход измерителя 23 длительности импульса (вход сброса) и вход сброса регистра 21 и устанавливает их в нулевое состояние. Линия 24 задержки нужна для того, чтобы измеритель 23 длительности импульса успел произвести измерения. Затем код с его выхода переписывается в регистр 26 по сигналу с дешифратором 23, поступившего через линию 25 задержки. The signal from the overflow output of the counter 19 through the delay line 24 is fed to the first input of the pulse width meter 23 (reset input) and the reset input of register 21 and sets them to the zero state. The delay line 24 is needed so that the pulse width meter 23 can make measurements. Then the code from its output is copied to the register 26 by a signal with a decoder 23, received through the delay line 25.

Сигнал на выходе преобразователя (регистра 26) появляется только в том случае, если контрольный код с выхода блока 17 памяти совпадет с кодом, принятым катушкой 5 считывания. Если в канале передачи действует помеха, которая была принята на приемной стороне, то код на входе дешифратора 22 не совпадает с контрольным кодом и на выходе дешифратора 22 сигнала не будет. Число с выхода измерителя 26 временных интервалов не будет переписано в регистр 26 и не появится на выходе преобразователя. The signal at the output of the converter (register 26) appears only if the control code from the output of the memory unit 17 matches the code received by the read coil 5. If there is interference in the transmission channel that was received at the receiving side, then the code at the input of the decoder 22 does not match the control code and there will be no signal at the output of the decoder 22. The number from the output of the meter 26 time intervals will not be written to register 26 and will not appear at the output of the converter.

Claims

A magnetostrictive displacement transducer containing a clock generator, two driver amplifiers, three RS flip-flops, an I element, a first counter and a sound duct made of magnetostrictive material with dampers at its ends, and permanent magnets and recording and reading coils are placed in the magnetic field of the sound duct moreover, the first and second permanent magnets are inductively coupled respectively to the recording coil and to the reading coil, the last of which through the second amplifier-driver It is connected to the S-input of the second trigger, the recording coil is connected to the output of the first amplifier-driver, the output of the And element is connected to the input of the first counter, characterized in that two counters, three decoders, a memory unit, a multiplexer, a pulse shaper, two registers are introduced into it , two delay lines, a decoder, a pulse width meter and a frequency divider, the input of which is connected to the output of a clock generator connected to the input of the second counter, the output of which is connected to the input of the first decoder, the output of which connected to the S-input of the first trigger, the output of which and the output of the frequency divider is connected to the input of the element And, the output of which is connected to the first information input of the multiplexer, the second information input of which is connected to the output of the memory unit, and the output is connected to the input of the first amplifier-driver, R the input of the first trigger is connected to the overflow output of the first counter, the information output of which is connected to the address input of the multiplexer and to the input of the second decoder, the output of which is connected to the S-input of the third trigger, the output One of the first trigger through a pulse former is connected to the clock input of the first register and to the input of the third counter, the overflow output of which is directly connected to the R-input of the first RS-trigger and through the first delay line to the first input of the pulse width meter and with the reset input of the first register, information the input of which is connected to the output of the amplifier-former, the output of the first register is connected to the input of the third decoder, the output of which is connected to the R-input of the third trigger and through the second delay line - to the enable input of the second register, the output of which is the output of the converter, and the information input is connected to the output of the pulse duration meter, the second input of which is connected to the output of the third RS-trigger.