Устройство для преобразования углового перемещения в электрический сигнал

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ СоеетскикСоциалистическикРеспублик(22) Заявлено , 12, 04. Ъ 9 (21) 2751949/18-24 (31) М. Кя.э с присоединением заявки Йо С 08 С 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийДата опубликования описания 30.11. 82(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ УГЛОВОГЯ ПЕРЕИЕЩЕНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ Изобретение относится к системам автоматического контроля и преобразования перемещений в электрический сигнал, а именно к устройствам для преобразования угловых перемещений в электрический сигнал.Известно устройство для преобразования угла поворота вала в код, со- держащее редуктосин., работающий в режиме Фаэовращателя, к входным и выходным обмоткам подключены Формирователи выходного и опорного сигнала, выходы которых подключены к триггерному регистру, осуществляющему накапливание импульсов в двоичном коде, пропорциональном сдвигу Фаз 11,Недостаток известного устройства состоит в том, что диапазон для работы равен углу, соответствующему шагу датчика,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для преобразования угла поворота вала в электрический сигнал, содержащее датчик угла, подключенный к источнику возбуждения, формирователь опорного сигнала, подключенный через .выпрямитель к одному входу демодулятора, и другому входу которого через Фаэорасщепите 3 ть подключены выходы датчика угла 23.Недостаток этого устройства - невозможность изменения электрическойредукции и, следовательно, сравнительно низкая точность преобразованияугла поворота вала в электрическийсигнал.Цель изобретения - повышение точности устройства за счет расширениядианаэона передаточных отношенийэлектрической редукции.Поставленная цель достигаетсятем, что в,устройство для преобразования углового перемещения в электрический сигнал, содержащее датчикугла, к одним обмоткам которого подключен источник возбуждения, а кдругим - последовательно соединенныеосновной формирователь опорногосигнала и основной демодулятор, введены генератор пилообразного напряжения и нелинейный элемент, выходкоторого подключен к управляющемувходу основного демодулятора, выходгенератора пилообразного напряженияподключен ко входу нелинейногоэлемента.Кроме тово, в.него введены допол ЗО нительный Формирователь. опорногосигнала и дополнительный демодулятор,один вход которого подключен к выходу основного демодулятора, другойвход - к выходу дополнительного .Формирователя опорного сигнала,На Фиг. 1 приведена структурная 5схема устройства для преобразованияужоВФго перемещения в электрический сигнал; на Фиг. 2 - эпюры напряжений, иллюстрирующие работу устройства. 10Устройство для преобразованияуглового перемещения в электрический сигнал содержит датчик 1 угла,, источник 2 возбуждения, основнойФормирователь 3 опорного сигнала 15основной демодулятор 4, нелинейныйэлемент 5, генератор 6 пилообразногонапряжения, дополнительный демодулятор 7 и дополнительный формирователь 8 опорного сигнала.20Устройство работает следукщим образом.Датчик 1 угла преобразует уголповорота входного вала в фазу Чнапряжения переменного тока частотыЕ, т.е. частоты сигнала источника2 возбуждения. Сигнал, требуемый дляработы демодулятора 4 Форьы, формируется формирователем 3. Фаза этогосигнала соответствует Фазе Ч, Сигнал от генератора 6 через нелинейный элемент 5 поступает на входдемодулятора 4 и преобразуется им всигнал переменного тока, изменениефазы которого ьЧ связано с изменением фазы Ч (обозначим их дЧ) соотношениемдч = Т 1 Е 1 аЧ= Ода где Т в период колебаний генератора 6, или сигнал постоянного тока, ве .личина которого функционально связана с лЧ.Таким образом, введенные в устройство элементы обеспечивают умножение информационного параметра сигна ла датчика 1 угла в 8 раэ. В устройстве для преобразования углового перемещения в электрический сигнал изменение функциональной зависимости выходного сигнала от угла поворота достигается за счет изменения характеристики нелинейного элемента 5, а не за счет изменения конструкции датчика 1.В случае, когда 1 не целое число, напряжение 04 фиг.2) на выходе демодулятора 4 является периодической Функцией, фаза которой соответствует величине 1 Ч, формирователь 8 опорного сигнала формирует сигнал, период 6 которого равен периоду О,. Сигнал переменного тока У 4, такйм образом, преобразуется демодулятором 7 в сигнал постоянного тока, величина которого зависит от Гс. Временные эпюры для напряжений на выходах формирователя 3 (О), демодулятора 4 (04) , нелинейного элемента 5 Ьу), формирователя 8 (Уз), демодулятора 7 (0.) приведены фиг,2) для случая, когда Р = 1/3. Демодуляторы 4 и 7 осуществляют выборку своего входного сигнала с разной частотой. Изменение угла поворота ю приводит к сдвигу фазы ЧГ Т ф( С - временной сдвиг) последовательности импульсов на выходе формирователя 3 и соответственно к изменениям значений периодической функции в моменты выборки сигнала Ц 4, который преобразуется в сигнал постоянного тока О.Таким образом, устройство обеспечивает работу в качестве преобразователя с редукцией, выходной сигнал которого - сигнал постоянного или переменного тока. Редукция достигается без использования механических редукторов нли датчиков с электрической редукцией. Устройство имеет малые габариты, высокую надежность, простоту изменения передаточного отношения и функциональной зависимости от угла поворота.формула изобретения1. Устройство для преобразованияуглового перемещения в электрический сигнал, содержащее датчик угла,к одним обмоткам которого подключенисточник возбуждения, а к другим -последовательно соединенные основнойформирователь опорного сигнала и основной демодулятор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены генератор пилообразного напряжения и нелинейный элемент, выход ко"торого подключен к управляющему входу основного демодулятора, выход генератора пилообразного напряженияподключен к входу нелинейного элемента,2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с"я.тем, что в него введены дополнительными формировательопорного сигнала и дополнительныйдемодулятор, один вход которогоподключен к выходу основного демодулятора, другой вход - к выходу дополнительного Формирователя опорногосигнала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Ахметжанов А.А. и Лукиных Н.В.Индукционный редуктосин. М., "Энергия", 1971, с. 48.2. Авторское свидетельство СССР9469985, кл. С 08 С 9/04, 1972.(прототип).тор С.Юекмар ТирударствеиэобретЖ,Зака ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 223/б бВНИИПИ Гопо делам13035, Иоскв ж 642 ного комитний и открау 1 пская на Подпиа СССРийд. 4/5