Двухканальный датчик угловыхперемещений

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(51)М, К,(22) Заявлено 29,1179 (21) 2844956/25-28 С 01 В 7/30 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано, в частности, для измерения угловых перемещений.5Известен двухканальный датчик угловых перемещений, содержащий три плоских многополюсных вращающихся трансформатора (ВТ), один из которых является возбуждающим, второй образует канал грубого отсчета, а третий канал точного отсчета11. Соответствующие квадратурные обмотки роторов всех трех ВТ соединены между собой параллельно. Число пар полюсов статора и ротора каждого из ВТ одинаково 15 и равно и у возбуждающего ВТ. (и+1) у ВТ в канале грубого отсчета и в у ВТ в канале точного отсчета, где и и е - целые числа натурального ряда 1, 2, 3 и т.д, 20Недостатком данного датчика является погрешность воспроизведения синусно-косинусной зависимости выходного сигнала в канале точного отсчета, обусловленная наличием модулирующей составляющей, периодичность которой равна разности чисел пар полюсов возбуждающего ВТ и ВТ в канале точного отсчета, а также асимметрией их квадратурных обмоток ЭО и наличием взаимной индуктивнойсвязи между ними.ЦЕль изобретения - повыаение точности,Это достигается тем, что датчикснабжен активно-реактивными сопротивлениями, выполненными последовательно с одной или с обеими квадратурными обмотками ротора вращающегосятрансформатора (ВТ) в канале точногоотсчета, а число пар. полюсов вращающихся трансформаторов (ВТ) - возбуждающего и в канале точного отсчета -выполнено одинаковыми,На чертеже представлена принципиальная электрическая схема двухканального датчика угловых перемещений.Датчик содержит на статорах образующих,его трех ВТ пары квадратурныхобмоток 1-2, 3-4 и 5-6 статора, а нароторах 7, 8 и 9, смонтированных наобщем валу 10, пары квадратурных обмоток 11-12, 13-14 и 15-16 ротора.Число пар полюсов обмотки статораи ротора одного из ВТ выполнено равным (и 1), а второго и третьего ВТравным и, где и - любое целое число.Первый ВТ образует канал грубогоотсчета, а третий ВТ - канал точногоотсчета. Порядок размещения этих ВТна валу 10 может быть произвольным,Последовательно с квадратурными обмотками 15-16 ротора ВТ в канале точного отсчета включены регулируемыеактивно-реактивные сопротивления 17и 18.Двухканальный датчик угловых пере,мещений работает следующим образом,Одна из квадратурных обмоток статора, например обмотка 3 возбуждающего ВТ (второго), подключается к источнику питания переменного тока, а вторая обмотка 4 - замыкается накороткоили на симметрирующую нагрузку, Прибольшом числе пар полюсов и возбуждающего ВТ надобность в обмотке 4отпадает из-за малой эффективности 15ее симметрирующего воздействия, Приповороте вала 10, а следовательно,и роторов 7, 8 и 9 трех ВТ. на некоторый угол о в квадГатурных обомотках1-2 первого ВТ в канале грубого от- Щсчета генерируются напряжения, пропорциональные ь 1 пФ и соьо, а вквадратурных обмотках 5-6 третьегоВТ в канале точного отсчета генерируются напРяжения, пропорциональныев 1 п 2 пФ и сов 2 по . Численное значение п выбирается из требуемой полюс-.ности (точности) точного отсчета,Погрешность д искажения синуснокосинусной зависимости выходного сигнала ВТ от угла 06 поворота роторав рассматриваемом датчике определяется зависимостью1- 5д-.Е А,пр;-р,)и+В,где р 1 - число пар полюсов одногоиз ВТ, входящих в датчик,1 = 1, 2, 3,Р - число пар полюсов возбужадающего (в данном случаевторого) ВТ, 40А, и В; - коэффициенты, Функциональносвязанные с возмущающими факторами,к числу которых относятся неперпендикулярность осей квадратурных обьюток входящих ВТ, неравенство параметров н коэФФициентов передачи этихобмоток, наличие взаимоиндукции междуквадратурными обмотками, Каждый иээтих Факторов приводит к искажениюсинусной зависимости выходного напря-жения датчика в целом, в связи счем практически невозможно обеспечитьвысокую точность датчика.В рассматриваемом датчике числопар полюсов возбуждающего ВТ (второго) и число пар полюсов ВТ в канале точного отсчета (третьего) выйолнено одинаковым и равным и, вследствие чего множитель при Ж в выражении для д обращается в нуль, а любой из вышеуказанных факторов приводит к появлению погрешности, имеющей характер постоянной составляющей ь 1 п 81. Устранение этой составляющей погрешности производится регулировкой величины активно-реактивных сопротивлений 17 и/или 18 в цепях квадратурных обмоток ротора ВТ в канале точного отсчета. Изменейием активной составляющей этих сопротивлений сводится к минимуму остаточное напряжение в паре квадратурных обмоток (обмоток 5 и 6) статора ВТ в канале точного отсчета, а изменением реактивной составляющей этих сопротивлений производится регулировка положения. смежных нулевых точек выходных напряжений в канале точного отсчета пропорциональны 1 п 2 пс и соз 2 пФФ т.е. смещенных одна относительно другой на 360/4 п градусов.Благодаря устранению погрешностей воспроизведения синусно-косинусной зависимости выходного сигнала.(датчика) в канале точного отсчета за счет модуляции его с частотой, равной разности пар полюсов возбуждающего ВТ и ВТ в канале точного отсчета, а также за счет асимметрии квадратурных обмоток и наличия взаимной индуктивной связи между ними существенно повышается точность датчика.Формула изобретенияДвухканальный датчик угловых перемещений по авт.св, В 366345, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, датчик снабжен регулируемыми активно-реактиными со-противлениями, включенными последовательно с одной или с обеими квадратурными обмотками ротора вращающегося трансформатора (ВТ) в канале точного отсчета, а число пар полюсов ВТ - возбуждающего и в канале точного отсчета - выполнено одинаковым;Источники инФормации, принятые во вниманиепри экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 366345, кл. 6 01 В 7/30, 1970 (прототип).аказ 5617/12В ис 4/5 филиал ППП "Патент", г, Уагород, ул. Проектная, 4 Тнраа 642 ИИПИ Государственно по делам изобретен 35, Москва, З, Р комитета С и открытий окая наб.,