Устройство для измерения угловых перемещений

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ, содержащее вращающийся трансформатор, подключенные к его первому и второму выходамсоответственно два демодулятора, вычисли.тельный блок, два источника эталонногонапряжения, два ключевых элемента, блокуправления, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью упрощения устройства,вращакацийсятрансформатор выполненв виде трехфазного сельсина-трансформатора, вычислительный блок - в виде сумматора, блок управления - в виде четырехкомпараторов, устройство снабжено третьим демодулятором и восьмью ключевымиэлементами, третий демодулятор подключен к третьему выходу сельсеа-трансформатора выходы демодуляторов через соответственно первый, второй, третий ключевые элементы подключены соогветсгвенно к первому, второму, третьему входамсумматора, выход первого демодулятора связан с первыми входами первого, второго и третьего компараторов блока управления выход второго демодулятора связан с вторым входом гретьето и первым входом четвертого компараторов блока управления, выход третьего демодулятора связан с вторыми входами второго и четвертого компараторов блока управле ния, второй вход первого компарагора блока управления соединен с шиной нулевого потенциала, первый источник эталонного напряжения через четвертый и пятый ключевые элементы подключен к четвертому и пятому входам сумматора, второй источник эталонного напряжения через шестой и седьмой ключевые элемен- О гы подключен к шестому и седьмому входам сумматора, выход первого компарато. ра блока управления соединен с управляющими входами восьмого, девятого и деся- С того ключевых элементов, выход второго компарагора блока управления через восьмой ключевой элемент соединен с управля. ющими входами второго и четвертого клю чевых элементов, выход третьего компа- (аР ратора блока управления через девятый СФ) ключевой элемент соединен с управляю- (;Д шими входами третьего и шестого ключе- .вых элементов, выход четвертого компара 1 тора блока управления через десятый клю- р чевой элемент соединен с управляющими входами первого, пятого и седьмого ключевых элементов, 1 10354Изобретение относится к измерительнойтехнике и может быть использовано дляизмерения угловых перемещений, напримерв счетно-решающих устройствах и системах автоматики,5Известны датчики угловых перемещений,построенные на сичусно-косинусных вращающихся трансформаторах1 1Недостаток известных датчиков - нелинейность или ограниченная линейностьхарактеристики в пределах полного оборота двт щкв.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измерения угловых перемещений, содержащее вращающийся трансформатор, подключенные к егопервому и второму выходам соответственно два демэдулятора, вычислительный блок,два источнике эталонного напряжения,двв ключевых элемента, блок управления 2.Недостаток известного устройствв -сложность егэ выполнения, обусловленнаяпостроением вычислительчого блока, выпол.няюшегэ функциональные преобразованияи требующего наличия делительных элемек тов. Пепь изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для измерения угловыхперемещений, содержащем вращающийсятрансформатор, подключенные к его первому и второму выходам соответственнодва демодулятора, вычислительный блок,35два источника эталонного напряжения, дваключевых элемента, блок управления, вращающийся трансформатор выполнен в видетрехфазного сельсина-трансформвтора, вычислительный бпок - в виде сумматора40блок управления - в виде четырех компарвторов, устройство снабжено третьил демодупятором и восьмью ключевыми элементами, третий демодулятор подключен ктретьему выходу сельсина-траксформато 45ра, выходы демодуляторов через соответственно первый, второй, третий ключевыеэлементы подключены соответственно кпервому, второму, третьему входам сумматора, вьход первого демодулятора свя 50звн с первыми входами первого, второгси третьего кэмпараторов блока управле-ния, выход второго демодулятора связанс вторым входом третьего и первым входом четвер гэгэ компарвторэв блэка управления, выход третьего демодулятора55 свя:ак с вторыми входами второго и четвертого кэмпврвтэров блока управления, второ."1 зэд первого кэлшаратора блока 14управления соединен с шиной нулевого п тенцивла, первый источник эталонного напряжения через четвертый и пятый ключевые элементы подключен к четвертому и пятому входам сумматора, второй источник эталонного напряжения через шестой и седьмой ключевые элементы подключен к шестому и седьмому входам сумматора, выход первого компаратора блэка управления соединен с управляющими вхорами восьмого, девчтого и десятого ключевых элементов, выход второго компаратора блэка управления через восьмой клю.1 евой элемент соединен с управляющими входами второго и четвертого ключевых элементов, выход третьего компаратора блока управления через девятый клсчевой элемент соединен с управляюцими входами третьего и шестого ключевых элементов, выход четвертого компарвтора блока управления через десятый ключевой элемент соедикек с управляющими входами первэгэ, пятого и сеаьмог э ключевых эле;ектовНа чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит сельсик-трансформатор 1, демодуляторы 2 - 4, своими входами подключенные к сээтветствующил обмоткам сельсина-траксформатора, вы лислительный блок 5 в виде сумматора, источники 6 и 7 эталонных напряжений, блок 8 управления, содержвший кэмпвратэры 9- 12, выходы демодулятора 2 - 4 через соответству 1 ошие им ключевые элементы 13 - 15 подклочекы к первому, второму и третьему входам сумматора соответственно, выход источника 6 этвлоккэгэ напряжения через ключевые элементы 16 и 17 связан с четвертым и пятым входами сумматора 5, выход источника 7 эталонного напряжения через ключевые элементы 18 и 19 подключен к шестому и седьмому входам сумматора, вьгхэд компа. ратора 9 соединен с управляющими входв 1- ми ключевых элементов 20 - 22, компаратор 10 через ключевой элемент 20 сое. динен с управляющими входами ключевых элементов 14 и 16 выход компарвтора 11 через ключевой элемент 21 связан с управляющими входами элементов 15 и 18, выход компаратора 12 через ключевой элемент 22 связан с управляюшими входами клэчевых элементов 13, 17 и 19.Устройство работает следукцим образом.3 1035414 4При повороте вала сельсина-трансформа - 12 блока 8 управления. Компаратор тора на его обмотках появляются сигна срабатывает при положительных о( и уплы, пропорциональные равляет ключевыми элементами 20 - 22.Компараторы 10 - 12 срабатывают в мо 51 г 1 о(, 5 ю о -и а О-+ - /5 мент равенства напряжений, подаваемыхна их входы.После выпрямления в демодуляторах2 - 4 в виде сигналов постоЯнного тока 5;о , 2 Л 1 о Л-К они подаются через ключевые элементы1,3 - 15 на входы (сумматора) вычислительного блока 5, в котором складывают Ьо(, = 61 ов, -- ,Пои Ы= 6 иЦ:1 ся с эталонными напряжениями, подаваемыми на остальные входы сумматора че," р :5;о о+г 2 л 1 . 2 Л 1 рез ключевые элементы 16 - 19 следуюР з/ з/ шим образом л -лпри о= - и с=2 2 25 15 О = 51 п о лри -- (с(,( -л 7 ВЫХ 6 62 л )О =5 тМ+ 51 п о- /+251 л -ВЬХ3 / 6 при - (оС ( - ;л 7 206 2( 2 л) . Тс л 0 =511 с- - /+45 о - при - (с(У;.ВЬХl 6 2231О: 510 0(+ 510 с(+ - -/-251 Г 1 -л ллри -- (с- -2 623) , ЛО: 511 о(,ф /-451 П -8 ЫК3/ 6ЗОлпри -.л(Ы( --что обеспечивает на выходе устройства получение линейной функции во всем диапазоне углов. 35Подключением источников 6 и 7 и демодуляторов 2,3 и 4 к (сумматору) вычислительному блоку 5 управляют компараторы гСигналы компараторов,10-12 (с уче том срабатывания элементов 20 - 22 при оА ) О) однозначно определяют точки переключения ( ----- 2 ) и управТ, Т, , Тб62 гляя ключевыми элементами 13 - 19, уста. навливают тот или иной оежим суммирова- ния, Поскольку точки переключения опреде. ляются путем сравнения двух напряжений которые при изменении .напряжения питания сельсина-трансформатора изменяютса в одну сторону и на одинаковую величину, они не зависят от колебаний питаицего напряжения. Входы компараторов подключены непосредственно к демод)риторам т.е, сигналы выдаваемые комцараторами, являются функцией только угла поворота о(., чем исключается возможность появления автоколебаний.Предлагаемое устройство при простой схеме построения обеспечивает устойчивую работу и линейность во всем диапазо не углов.етраковский С ост авитеъТехред Т.фан Корректор А, Пов илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 802 ИИПИ Госу по делам 3035, МосПодписноерственного комитета СССРобретений и открытийа, Ж, Раушская наб д. 4/5