Преобразователь угла поворота вала в код

ТЕНИ по пр ла р расп стоянга,вмоткадом д но тельнс друг друстатора уложена о ой являются выхомногополюсный ленный с зазором азы секторо выводы коатчика угл модул тор, устантрично внуен в виде кон вып ри ротора, рото онкостенного ст ро гнитного нного матею 6 ротора ыми, каждыйщен по ирав тора осед сме его йо Р у относительносектора на вели чатоыв ы модулятора явлика угла,одами датАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(56) Авторское свидетельство СССРВ 503268, кл. С 08 С 9/00, 1973.Вайда Л.И. и др. Электронныеузлы прецизионного преобразователя"угол-код". - В кн. Элементы цифровых систем управления, Л.: Наука,1971, с. 216, рис. 1.(54) (57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛАПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащийгенератор, выход генератора черезделитель частоты подключен к формирователю напряжения питания, выходкоторого подключен к входам датчикаугла, выход датчика угла подключенк информационному входу блока преобразования сдвига фазы в код, тактовый вход которого соединен с генератором, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения ресурса работы преобразователя, выходформирователя напряжения питания дключен к опорному входу блока еобразования сдвига фазы в код.2, Преобразователь по п. 1, о ти ч а ю щ и й с я тем, что датик угла содержит установленный корпусе зубчатый статор с внутрен ими зубцами и укрепленный на валу езобмоточный ротор с внешними убцами, обращенными к статору, татор выполнен в виде четного чисзубчатых секторов, равномернооложенных по окружности на рас 2 кана из упругого ф предварительно нам риала, зубцовые ша и статора выполнень зубчатый сектор ст40 45 50 55 1 11Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.Целью изобретения является повыше ние ресурса работы преобразователя угла поворота вала в код.На чертеже представлена структурная схема преобразователя,Преобразователь угла поворота вала в код содержит генератор 1, выход генератора 1 через делитель 2 частоты подключен к формирователю 3 напряжений питания, выход которого подключен к входам датчика 4 угла, выход датчика 4 угла подключен к информационному входу блока 5 преобразования сдвига фазы в код, тактовый вход которого соединен с генератором 1, выход формирователя 3 напряжения питания подключен к опорному входу блока 5 преобразования сдвига фазы в код.Датчик 4 угла содержит установленный в корпусе б зубчатый статор 7 с внутренними зубцами и укрепленный на валу безобмоточный ротор 8 с внешними зубцами, обращенными к статору 7, статор 7 выполнен в виде четного числа р зубчатых секторов 9, равномерно расположенных по окружности на расстоянии " относительно друг друга, в пазы секторов статора 7 положена обмотка 10, выводы которой являются выходом датчика 4 угла, многополюсный модулятор 11, установленный с зазором концентрично внутри ротора 8, ротор 8 выполнен в виде тонкостенного стакана из упругого ферромагнитного, предварительно намагниченного материала, зубцовые шаги Ь ротора и статора выполнены равными, каждый зубчатый сектор 9 статора 7 смещен по углу относительно соседнего зубчатого сектора на величинубмй а выводы модулятора 11 являются входами датчика 4 угла.Преобразователь работает следующим образом.Переменное напряжение от генератора 1 поступает на делитель 2, коэффициент деления которого определяется числом разрядов точного отсчета угла, После делителя 2 переменное напряжение поступает на формирова 795352тель 3, коэффициент деления которогоравен числу пар полюсов модулятора 11, На выходе формирователя 3образуется многофазное напряжение, 5 которым запитывается модулятор 11.Вращающееся магнитное поле, образуемое многополюсным модулятором 11, приводит к деформации гибкой стенки ротора 8 (бегущей волне) 10 с частотой многофазного напряжения,поступающего на модулятор 11. Изменение зазора между зубьями ротора 8и секторов 9 статора 7 приводит кизменению магнитного потока, охва тывающего каждую сигнальную обмотку 10, вследствие чего в каждойосигнальной обмотке 10 наводятсяпеременные напряжения, величина которых пропорциональна расстоянию 20 между зубьями ротора 8 и статора 7и угловому положению зубьев ротора 8 относительно зубьев секторов 9статора 7Под действием вращающегося магнитного поля модулятора 11стенка ротора 8 изгибается по синусоидальному закону (если развернутьмодулятор 11, ротор 8 и статор 7в линию, то при работающем модуляторе 11 стенка ротора 8 в каждыймомент времени будет занимать положение синусоиды, удаленной от линии статора 7 на величину зазорамежду зубьями статора 7 и недеформированного ротора 8). Расстояниемежду зубьями ротора 8 и зубьямикаждого сектора статора 7 в моментвремениможно определить по формуле: где 8 - зазор между зубьями статора и недеформированногоротора;Я - частота питания модулятора 11;ш - коэффициент модуляции,к " порядковый номер сектора 9статора 7 (к = 1,2,3,р).Величина переменных напряжений в каждой сигнальной обмотке (без учета остаточных напряжений) в момент времени С будет3 1179 где Бо - амплитуда переменного напряжения в сигнальной обмот-,ке при расстоянии междузубьями ротора и зубьямисоответствующего секторастатора равном оПри вращательном движении ротора 8 величины мгновенных напряжений в сигнальных обмотках будут10 ОО ьт 5 пМк ъ) - д 5 есдаМк )щ 2 и 11 . Г и. где Ю - частота движения зубьевопри вращении ротора,2 н 15фазовый угол (к) множителя зхп Р е+(к)вызван смещеоРнием зубьев каждого сектора статораМй относительно друг друга на -- частьР 20 шага. В результате сложения напряжений сигнальных обмоток при симметричной системе, т,е, при четном чис 535 4ле секторов статора, размещенныхравномерно по окружности, суммарное4напряжение будет1 =-1 сорй-И 1,Я ОТаким образом, поворот ротора сдвигает фазу суммарного напряжения сигнальных обмоток по отношению к опорному (напряжению питания модулятора 11). Поворот ротора 8 на один зуб сдвигает фазу суммарного сигнального напряжения на 360 (У =27 ). Блок 5, управляемый опорным и сигнальным напряжениями и заполняемый 1от генератора 1, фиксирует угол поворота ротора 8 в цифровой форме.Достоинством такого преобразователя является простота, долговечность, высокая разрешающая способность, высокая точность.1179535 Составитель А.СмирновРедактор М.Недолуженко Техред А.БабинецКорректор Л,Пилип ака иал ППП "Патент", г,ужгород,ул.Проект 95/60 Ти НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рж 872 Подписноомитета СССРоткрытийушская наб д, 4/5