Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал

Союз Советских Социалистических РеспубликОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 29.03.77 А, Барков и Г. В. Булыгин Авторыизобретения ордена Ленина пэлитехнический институимени М, И. Калинина нингра) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛзобретен числител ц кото стаби сп ользован ход непод единен сэ мирователтеля. Известны преобразоврота вала в электричес т преэбразователь недостаточно т атели угла повэий сигнал 11), неподвижную тановленные на, нанесенных на содержащие подви Цель изобретения - повышение точности10 преобразэвания - достигается тем, что впредлагаемый преобразователь введены генераторы опорной частоты, сумматор и фазовые детекторы, выходы которых сэединены сэ входами сумматора; выхэд первого15 фазового детектора подключен ко вхэду системы стабилизации скорости вращения, выход подвижной считывающей гэлэвки черезтокэсьем подключен ко входу второго усилителя-формир ователя, выходы усилителей 20 формирователей подключены к одним входам соответствующих фазовых детекторов,к другим входам которых поцключены выходы генераторов опорной частоты.На чертеже представлена структурная25 схема преобразэвателя,считывающие гопротив магнитн овки, у тх мето арабаны, котор лектродвигател оловок подключ те з лены на ва выхо считывающих силителиы ч рез у -орм элементам,ных устройств явл миро Нтели к логическ достатком их невысо зве тся точ Наиболее близок к длагаемому преа вала в электржащий кодовые бр ователь угкий сигна а пово 2, с иски с метками и неподвижную и подвижую считывающие головки, причем подвижая считывающая головка размещена наиске, установленном на одном валу с роором токосьема и электродвигателем,относится к автоматикеой технике, может быть точных системах автоматизированного электропривода с ширким диапазоном регулирования скорости,ого соединен с выхэдом систеизации скорэсти вращения; выижной считывающей голэвки сэвходами первого усилителя-фор я, второго усилителя-формирова3На валу электродвигателя 1 установленыротор токосъема 2 и подвижный кодовыйдиск 3, на котором размещена подвижнаясчитывающая головка 4, расположеннаянапротив меток кодового диска 5, соединенного со входным валом 6, Неподвижнаясчитывающая головка 7 расположена напротив магнитных меток кодового диска 3,Статор токосьема 8 и выход неподвижнойсчитывающей головки 7 подключены черезсоответствующие усилители-формирователи 9 и 10 к одним входам фазовых детекторов 11 и 12, к другим входам которыхподключены соответствующие генераторы13 и 14 опорной частоты. Выходы фазовых детекторов 11 и 12 подключены ковходам сумматора 15, Выход подвижносчитывающей головки подключен к роторутокосьема 2, Токосьем может быть бесконтактным, например индуктивным.Выход фазового детектора 12 подключен через систему стабилизации скоростивращения 16 ко входу электродвигателя1. Система стабилизации скорости вращения может быть выполнена на основе тиристорного широтно -импульсного преобразователя.Работает преобразователь следующимобразом.Электродвигатель 1, управляемый системой стабилизации скорости вращения 16,вращается с постоянной скоростью, которая стабилизируется частотой генератораопорной частоты 14 и выходным сигналомфазового детектора 12,Выходное напряжение фазового детектора несет в себе информацию о колебаниях угла вала электродвигателя 1 поцепи: неподвижная считывающая головка 7,усилитель-Формирователь 10, фазовый детектор 12 с частотойо оогде Ь - число меток на кодовом дисоке 3,ц - скорость вращения электродвигателя 1,Информация о перемещениях входноговала 6, считываемая подвижной считывающей головкой 4 с кодового диска 5 счастотой, имеет вид:Вгде:- число магнитных меток навкодовом диске 3;щ - скорость вращения входногоВвала 6,Далее напряжение выхода считывающейголовки 4 с частотойпоступает наротор токосьема 2. фазовый детектор1140 шения точности преобразователя, в неговведены генераторы опорной частоты,сумматор и фазовые детекторы, выходыкоторых соединены со входами сумматора, выход первого фазового детектора 0 5 20 Я 5 30 Зб формирует напряжение на выходе взавис мости от фазового рассогласования частот с усилителя-формирователя 9 эталонной и генератора 13 опорной частоты, Напряжение его выхода зависит только от фазового рассогласования частот 1 иопизм На выходе фазового детектора 12кроме полезного сигнала о перемещенияхвходного вала 6 имеется низкочастотнаясоставляющая, вызванная колебаниямискорости электродвигателя 1, В то жевремя информация об этих колебаниях содержится в выходном напряжении фазового детектора 11. В сумматоре 15 переменная составляющая в выходном напряжении детектора 11 компенсируется аналогичной составляющей в выходном напряжении фазового 12, Таким образом,основная погрешность измерения перемещений входного вала, вызванная нестабильностью скорости вращения электродвигателя, в предлагаемом преобразователе устраняется,Высокая точность измерений угловыхперемещений входного вала в статических и динамических режимах его работысущественно расширяет функциональныевозможности устройств, в которых используется предлагаемый преобразователь, Применение его в системах автоматизированного электропривода, в частности позволяет распространить ча нихфазовый принцип управления, а следовательно и их точностные показатели. Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в электрический сигнал, содержащий кодовые диски с магнитными метками и неподвижную и подвижную считывающие головки, причем подвижная считывающая головка размещена на диске, установленном на одном валу с ротором токосьема и электродвигателем, вход которого соединен с выходом системы стабилизации скорости вращения, выход неподвижной считывающей головки соединен с входами первого усилителя-формирователя, второй усилительформирователь, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повыПодписноеСовета Минисрытийнаб., д. 4/5 аз 5987/ ЦНИИПИ 2 Тираж 830 Государственного комитета по делам изобретений и от , Москва, Ж, Раушская в СССР 113 Филиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная,5подключен ко входу системы стабилизации скорости вращения, выход подвижной считывающей головки через токосьем подключен ко входу второго усилителя-формирователя, выходы усилителей-формирователей подключены к одним входам соответствующих фазовых детекторов, к другим входам которых подключены выходы генераторов опорной частоты,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 1. Филиппов В. Г, Цифраторы перемещений. М., Воениздат, 1965, с.97- 98,2, Авторское свидетельство419941,108 С 9/04 29 06172