Синусно-косинусный преобразова-тель

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. 6 01 В 33/00 с присоединением заявим Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытийОпубликовано 30.0381. Бюллетень Й 912 Дата опубликования описания 30. 0 3. 81(088.8) И,С, Левитас и Б,И. МинцерисОрдена Трудового Красного Знамени инсти утфизики Полупроводников АН Литовской ССР 1ДЦ .(54).СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ПРЕОЕРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в качестве генераторов опорных сигналов, синхронизированных по частоте с вращающимися валами, в частноети в анализаторах спектра вибраций вращающихся валов, в измерительных устройствах балансировечной техники.По основному авт,св. Р 577482 из 10 вестен синусно-косинусный преобразователь, содержащий постоянный цилиндрический магнит, намагниченный в радиальном направлении, и потокочувствительный датчик, выполненный из 15 твердотельной рамки с электродами на серединах боковых граней горизонтальных и вертикальных параллелепипедов, образующих рамку, а в каждом из двух вертикальных параллелепипе дов рамки боковые противоположные грани по обе стороны в верхней и нижней половинах от выходных электродов выполнены с областями повышенной скорости рекомбинации носителей тока, причем эти области в обоих вертикальных параллелепипедах расположены взаимно перпендикулярно друг к другу в поле цилиндрического магнита выходных сигналов Г 13 30 Однако получение 90 О -ого сдвигафаз между выходными сигналами затруднено из-за сложности технологического изготовления твердотельнойрамки, поэтому сложно обеспечитьперпендикулярностьграней вертикальных параллелепипедов, образующихрамку.Неперпендикулярность указанныхвыше граней ведет к погрешности,которая обуславливает формированиенесинусоидального и косинусоидального сигналов, а сигналов видаы и Яи соя(Рс+Н), где Н - фазовая погрешность ортогональности.Таким образом, снижается точностьсинусно-косинусного преобразования.Цель изобретения - уменьшениепогрешности ортогональности выходныхсигналов,Цель достигается тем,.что в синусно-косинусный преобразователь, содержащий постоянный цилиндрический магнит, намагниченный в радиальном направлении, и потокочувствительный датчик, выполненный из твердотельнойрамки с электродами на серединахбоковых граней горизонтальных и вертикальных параллелепипедов, образующих рамку, а в каждом из двух вертикальных параллелепипедов. рамки боковые противоположные грани по обе стороны в Оерхней и нижней половинах от выходных электродов выполнены с областями повышенной скорости рекомбинации носителей тока, причем эти области в обоих вертикальных параллелепипедах расположены взаимно перпендикулярно друг к другу в поле цилиндрического магнита, дополнительно введены два сумматорй, два неинвертирующих входа одного из них и неинвертирующий и инвертирующий входы другого подключены соответственно к выходным электродам твердотельной рамки.На чертеже схематично показан синусно-косинусный преобразователь.Преобразователь состоит из посто.янного цилиндрического магнита 1, укрепленной внутри его твердотельной рамки 2, электродов 3-6, рамка имеет области 7 и 8 повышенной скорости рекомбинации носителей тока, сумматора 9 с неинвертирующими входами и сумматора 10 с неинвертирующим и инвертирующим входами.Устройство работает следующим. образом.При вращении намагниченного в радиальном направлении постоянного цилиндрического магнита 1 образуется переменное магнитное поле 8=Вр ы и Й , изменяющееся по синусоидальному закону с частотой, синхронной частоте вращающегося вала, связанного механически с магнитом. Твердотельная прлупроводниковая рамка 2 помещена в это магнитное поле.При протекании постоянного электрического.тока по вертикальным параллелепипедам, образующим твердотельную рамку 2, находящуюся в поле постоянного цилиндрического магнита, меняется их электрическое сопротивление. Причем, если в верхней половине вертикального параллелепипеда сопротивление увеличивается, то в нижней уменьшается, так как в этих случаях сила Лоренца отклоняет носители тока к области 7 и от области 8 с повышенной скоростью рекомбинации носителей тока. При этом, например, на электроде 3 возникает напряжение ОО ьи Й. с . Сила Лоренца аналогично действует и во втором вертикальном параллелепипеде, образующем твердотельную рамку 2, но так как области 7 и 8 повышенной скорости рекомбинации носителей тока созданы на гранях параллелепипеда, которые выполнены с технологической погрешностью перпендикулярности, то наэлектроде б образуется напряжениеО Оьп(Я+90 +), где Д - фазовая погрешность ортогональности,обусловленная изготовлением неперпендикулярных граней. Таким образом,при вращении постоянного цилиндрического магнита на электродах твердотельной рамки образуются сигналы вида00 ь 1 п Й й и 0 = Ооьп(ХЕ й+90 +Д),Оба сйгнала поступают на сумматор 9 1 через его неинвертирующие входы, приэтом на его выходе образуется напря 7 зиу ЯЙ 5/Ф (ЙЙ+УО +Ц=о с=2 соз(45+ ф Ьп(91+45+ ): 15 формула изобретения Синусно-косинусный преобразова 45 тель по авт.св. Р 577482, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюуменьшения погрешности выходныхсигналов, в него дополнительно вве"дены два сумматора, два неинверти 5 рующих входа одного из них и неинвертирующий и инвертирующий входыдругого подключены соответственно квыходным электродам твердотельнойрамки.55 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРВ 577482, кл, 6 01 й 33/03, 1976,(прототип),Кроме того, оба сигнала поступают так. - щ же на сумматор 10 с электрода 3 твердотельной рамки через неинвертирующий,вход, а с электрода б - через инвертирующий вход. На выходе сумматора 10образуется напряжениеЦ Д,п Я Ф "5 ию М + УО Д =/ о фТаким образом, на выходных клеммахсинусно-косинусного преобразователя,к которым подсоединены выходы сумматора 9 и 10, формируются строго си-, 35 нусоидальный и косинусоидальныйсигналы, т.е, между выходными сигна.лами обеспечен точный 90 -ный сдвигефаз. Амплитуды выходных сигналов легко уравниваются подбором коэффици ента усиления сумматоров.817622 Составитель ВЧорбаТехред Ж.Кастелевич Корректо Ке 5 филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,4 Редакт Заказ 2/6 О Тираж 732 ВНИИПИ Государств по делам изобре 113035, Москва, ЖПодписноного комитета СССний и открытийРаушская наб., д,