Датчик угловых перемещений

(72) Авторы изобретени 7) Заявнте Московский инсти 54) ДАТЧИК УГЛОВЫХ ПЕРЕИЕЩЕ Изобретение относится к контрольно.-измерительной технике и автоматике и может быть использовано, в частности, для измерения угловых перемещений.Известны датчики индукционного типа для измерения угла, содержащиемногополюсные первичные и вторичныеобмотки, поворотные трансформаторы,индуктосины 111. Высокая точностьтаких датчиков достигается за счет1большого передаточного отношения электрической редукции.Недостатком этих датчиков являетсянеоднозначность измерения перемещений в диапазоне 360 , так как периодоизменения выходного сигнала датчикасоставляет 360 /р, где р - число парополюсов выходной обмотки,отсчетов в такихется величиной эл Количествяках определеской редука и точност ри и канала точног которая может счеы налах г оч ализован ичи л ел о эт (позует чс ог истемавля отсчетные дат- Й, озволяять угловое 360 Г 2. об Известны также мн чики угловых переме ющие,однозначно опр перемещение в предел адиотехники, электр ники:и,авшоматики н о отсчетов.При двухотсчетной системена электрической редукции канточного отсчета ограничиваетсчиной погрешности канала грубсчета. Для высокоточных систерядка единиц угловых секунд)отсчетная система трудно реался из-за высоких требований кности канала грубого отсчета.этом применяют трехотсчетныес каналами точного, промежутои грубого отсчетов,Недостатком многоотсчетныхявляются трудно устранимые соющие погрешности, обусловленньимным влиянием различных канаНаиболее близким к данномуретению по технической сущнос87928 20 40 достигаемому эффекту является датчикугловых перемещений, содержащий относительно подвижные статор и роторс размещенными на одном из них двухфазными обмотками первого и второгооэсчетов, а на другом - однофазнымиобмотками первого и второго отсчетов 1,3 1, Датчик выполнен двухотсчетным.Обмотки первого отсчета выполнены 10с р-числом пар полюсов, а обмотки второго отсчета выполнены с числом .парполюсов в несколько раз меньшим, чемчисло пар полюсов обмоток первогоотсчета, но в несколько раз превышающим единицу.Недостатками этого датчика являются неоднозначность съема информации,так как период изменения наведеннойЭДС в обмотке второго отсчета внесколько раз больше периода изменения наведенной ЭДС в обмотке первого отсчета но в. несколько раэ меньше 360 Для получения однозначногосъема информации в этом датчике необходимо дополнительно испольэовать об"мотки грубого отсчета с числом парполюсов равным 1, что усложняет егоконструкцию. Кроме того, .точностьизмерения во втором отсчете значительно ниже по сравнению с точностью.измерения в первом отсчете, так какколичество проводников обмотки второго отсчета в несколько раз меньше.В связи с этим величина электрической редукции в первом отсчете, обу 35словленная погрешностью во второмотсчете, ограничена.Цель изобретения - повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем,что обмотки второго отсчета на статоре и роторе выполнены с одинаковымчислом пар полюсов, отличающимся на+1 от числа пар полюсов обмоток пер"вого отсчета.На чертеже представлена электрическая схема датчика угловых перемещений,Датчик содержит статор и ротор(на чертеже не показаны), на одном 50из которых размещены двухфазные обмотки 1 и 2 первого отсчета и двухфазные обмотки 3 и 4 второго отсче"та, подключенные к зажимам 5 и 6,предназначенным для подвода двухфаэного напряжения питания Ощ,5 пийи Ое 4 созе й. Однофазная обмотка 7первого отсчета, индуктивно связан 7 4ная с двухфазными обмотками 1 и 2 первого отсчета, имеет, как и эти обмотки, число пар полюсов, равное р, Однофазная обмотка 8 второго отсчета, индуктивно связанная с двухфазными обмотками. 3 и 4 второго отсчета, имеет, как и эти обмотки, число пар полюсов р+1, т.е. отличающееся на 1 от числа пар полюсов обмоток первого отсчета.Датчик-угловых перемещений работает следующим образом.При подаче двухфазного напряжения питания Опт 5 йщ и Ощ созе на зажимы 5 и 6 датчика и перемещении на угол а статора относительно ротора в однофазной обмотке 7 первого отсчета наводится эДс ОВ 2 5и (ю+ра), а в однофазной обмотке 8 второго отсчета - ЗдСОврел ре(ре 1)е 1, где р - число пар полюсов обмоток первого отсчета. Разность фаз между напряжением питания ОГп,зЙСЙ и Выходной ЭДС ОБ 5 п(к+ +рО обмотки 7 первого отсчета равна р:С, т.е. информация однозначна в пределах 3600/р.Разность фаз между ЭДС, наводимыми в обмотках первого и второго отсчетов Оар о(ЖМИ.)и Впу пЮс+ +(р+1)о, равна еС, т.е. информация однозначна в пределах 360 о.Датчик позволяет получить информацию точного рси грубого а, отсчетов с практически одинаковыми погрешностями так как разница между числом пар.полюсов обмоток обоих отсчетов составляет 1.Благодаря этому повышаются точность и разрешающая способность датчика.Применение двухотсчетной системы, включающей в себя обмотки двух отсчетов с числами пар полюсов р и р+1, дает возможность получить в пределах одного оборота ротора однозначную информацию об его угле поворота. Причем однозначность этой информации не зависит от выбранного числа пар полюсов р, вследствие чего снимаются ограничения, накладьваемые на величину электрической редукции первого отсчета погрешностями второго отсчета.формула изобретенияДатчик угловых перемещений, содержащий относительно подвижные статор и ротор с размещенными на одном из них двухфазными обмотками первого879287 С,Скр оставите С.Шек ИИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий3035, Иосква, Ж, Раушская наб., д Филиал г. Уж, ул. Проектн Пат и второго отсчетов, а. на другом -однофаэными обмотками первого и второго отсчетов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения точности, обмотки, второго отсчета настаторе и роторе выполнены с одинаковым числом пар полюсов, отличающимся на 1 от числа пар полюсов обмоток первого отсчета. 6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электромеханические преобразоватеди угла с электрической редукцией,И., "Энергия", 1978, с. 115-148.2. Заявка Франции В 2176326,кл. С 01 В 7/00, 1973.3. Заявка франции У 2170406,кл. 6 01 В 7/00, 1973 (прототип.