Преобразователь угла поворота вала в напряжение

(088.8) риба е свидетельств С 05 В 11/00,свидетельство С 08 С 9/04,1973.ССР978. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54)(57) 1, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛАПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ, содер-:жащий сельсин, обмотка возбуждениякоторого соединена с источникомнапряжения переменного тока, а выходы подключены к блоку преобразования трехфазного напряжения в двухфазное, один фильтр, формировательфазного импульса, выход которогоподключен к одному входу 1 5 -триггера, формирователь опорного импульса, информационный вход которогосоединен с источником напряженияпеременного тока, а выход черезблок задержки подключен к другомувходу кб -триггера, выходы которогоподключены к информационным входамблока преобразования широтно-импульсного модулирования сигнала внапряжение, опорный вход которогосоединен с источником опорного напряжения, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены первый и второй модуляторы,генератор высокочастотного синусоидального сигнала, другой фильтри сумматор, два выхода сельсина ивыходы блока преобразования трехЯО 1193807 фазного напряжения в двухфазное подключены к информационным входам первого и второго модуляторов соответственно, выходы которых через один и другой фильтры подключены к входам сумматора, выход сумматора подключен к входу формирователя фазного импульса, а выход генератора высокочастотного синусоидального сигнала подключен к опорным входам первого и второго модуляторов и формирователя опорного импульса, выход источника опорного напряжения соединен с опорным входом блока задержки.2, Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок преобразования трехфазного напряжения в двухфазное содержит два резистора и конденсатор, одни выводы которых являются тремя входами блока, а другие выводы соединены между собой и являются одним выходом блока, другим выходом которого является один вывод конденсатора. 3, Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что формирователь опорного импульса содержит последовательно соединенные модулятор, фильтр, компаратор и дифференцирующий элемент, выход которого является выходом формирователя опорного импульса, а информационный и опорный входы модулятора являются информационным и опорным входами формирователя опорного импульса.4, Преобразователь по п,1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что блок задержки содержит генератор пило Образного напряжения, компаратор,дифференцирую 1 ций элемент и потенциаметр вход генератора пилообразного напряжения является входомблока, а Выход подключен к одномуВхогу компаратора, другой Вход которого соединен с Выходом патен 1 193 ЯО 7цкометра а Выход компаратора подк.вочен к дифференцирующему элементу, выход которого является вь:ходом Олака, а ОПО 1111 ье вхо 1 ы патеннио метра и генератора пилообразного напряжения сое 71 инены между собой и Являются опорным вхо;1 ом блока1Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройстве преобразования механических перемещений в электрическиесигналы.Целью изобретения является повыщение надежности преобразователя,На фиг,1 представлена структурная схема преобразователя; наФиг,2 - структурная схема формироВателя опорного импульса,Преобразователь угла поворота вала В напряжение содержит сельсинобмотка возбуждения которого соединена с источником 2 напряжения переменного тока, а выходы подк 1 дочены к блоку 3 преобразования трехФазного напряжения в двухфазное, один Фильтр 4, формирователь 5 фазного импульса, выход которого подключен к одному входу кО -триггера 6, Формировательопорного импульса, информационный вход которога соединен с источником 2 напряжения переменного тока, а выход через блок Я задержки подключен к другому вхо - ду кЬ -триггера 6., выходы которого подключены к информационным входам блока 9 преобразования широтноимпульснаго модулированного сигнала в напряжение, опорный вход которого соединен с источником 10 опорного напряжения, первый 11 и Второй 12 модуляторы, генератор 13 высокочастотного синусоидального сигнала, фильтр 14 и сумматор 15, выходы сельсина 1 и блока 3 преобразования трехфазного напряжения В двухфазное подключены к информационным входам первого 11 и второго 12 модуляторов соответственно Выходь 1 которых через Фильтры 4 к 1 ч подключены к входам сумматора 15.,ВВ 1 хаД котОРО 1 О НОДк 11 очен к ВН 11 Д 5Формирователя 5 фаэнога импул 1.са, аВыход генератора 13 Высокочастотно 5го синусокдальнога сигнала подкточенк опорным входам первого 11 и второго 12 модуляторов и формирователяопорного импульса, выход источника 10 опорного напряжения соединенс опорным Входом блока Я задержки.Блок 3 преобразования трехфазногснапряжения В двухфазное содержктдва резистора 16 к 17 и конденсатор18,. Одни Выводы которых являются15тремя Входами блока 3, а. ДругиеВыводы соединены между собой и являются одним Выходом блока 3 другимВВГка 710 м каторага является Один Вы -Вод ко 1 денсатора 18,20/Блок 8 задержки содержит генератор 19 пилообразного напряжения3цкфференцируощий элемент 20 компаратор 21 и потенциометр 22. Вход25генератора 1 9 пклООбразного напрЯ -жения является Входом блока Я авыход подкгаочен к одному входу компаратора 21, другой Вход которогосоединен с выходом потенциометра 22,а выход компаратора 1 подключен к30дкфференцирующему элементу 20, выходкоторого является выходом блока Я,а опорные входы потенциометра 22и генератора 19 пилообразного напряжения соединены между собой к явля 35 ются опорным входам блока 8,Формирователь 7 опорного импульса содержит последовательно соединенные модулятор 23, фильтр 24, компаратор 25 к дифференпирующий элемент 26, выход которого является выходом формирователя 7, а информационный и опорный входы модулятора 23 являются информационным и опорным510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 входами формирователя 7 опорногосигнала,Преобразователь работает следующим образом,На обмотку сельсина 1 с источника 2 поступает переменное синусоидальное напряжение частоты со, Навыходе сельсипа 1 формируются сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции углаповорота. Сигнал одной фазы= й 51 п Ы 1 51 пЧ с выхода сельсина 1поступает на информационный входмодулятора 11, а сигналы двухдругих Фаз поступают в блок 3, гдеформируется напряжение 0 = 1 со 5 и 1 51 п ипоступающее на информационный входмодулятора 12, Сдвиг по фазе на частоте Я осуществляется путем выбора емкости конденсатора 18так, что его емкостное сопротивление по модулю значительно меньше активного сопротивления резисторов16 и 17,На опорные входы модуляторов 11и 12 подается напряжение высокойчастоты с выхода генератора 13, Модуляторами 11 и 12 сигналы Ч, ивыравниваются по амплитуде, преобразуются в амплитудно-модулированныевысокочастотные сигналы синуса икосинуса, которые передаются по линиям связи на фильтры 4 и 14. Последние вновь выделяют сигналы Ц 1 и52,которые подаются на входы сумматора 15, на выходе которого формируется синусоидальный сигнал= ясо 5 И 1 у) с независимой от углаамплитудой 1 и фазовым сдвигомпропорциональным угловому положениюротора сельсина 1,С выхода источника 2 переменноенапряжение питания обмотки возбуждения сельсина 1 подано на информационный вход формирователя 7 опорных импульсов, который содержитмодулятор 23, связанный с фильтром24, и обеспечивает гальваническуюразвязку входа опорной фазы, чтообеспечивает точность преобразователя при пробое изоляции,Вход высокой частоты модулятора23 связан с выходом генератора 13высокой частоты, Восстановленныйна выходе Фильтра 2 сигнал опорной фазы подан на вход компаратора 25, которьп преобразует сигнал опорной фазы в прямоугольные импульсы. Один из фронтов этих импульсов выделяется дифференцирующим элементом 26.Импульсы с выхода формирователя 7 поданы на вход запуска генератора 19 пилообразного напряжения. С приходом каждого импульса с формирователя 7 генератор 19 вырабатывает один период линейно нарастающего напряжения.Пилообразное напряжение и опорное напряжение с выхода потенциометра 22 подаются на входы компаратора 21. Максимальные напряжения пилообразного сигнала и сигнала потенциометра 22 выбраны равными, что позволяет на выходе компаратора 2 1 получить импульс с изменяемой в пределах периода сети длительностью. Подвижный фронт этого импульса выделяется дифференцирующим элементом 20. При положении ротора сельсина, принятом за нуль отсчета угла, совмещаются импульсы формирователей 5 и 20 с помощью потенциометра 22 при любой начальной установке сель- сина 1. Время Фазового несоответствия импульсов формирователей 5 и 20 фиксируется триггером 6. На одном из его выходов формируется импульс,лдлительность с, которого пропорциональна углу с поворота вала сельсина 1. На втором выходе триггера 6 Формируется импульс длительности Т- Г . Эти импульсы подаются4на входы блока 9 преобразования широтно-модулированных импульсов в напряжение. На опорный вход блока 9 подано стабильное напряжение источника 10 опорного напряжения, При необходимости изменения направления отсчета вместо прямого используется инвертированньп сигнал с выхода триггера 6. Выбор прямого или инверсного выхода триггера 6 осуществляется переключателем реверса в блоке 9. Предлагаемый преобразователь обеспечивает работоспособность при возможном пробое изоляции в низкочастотных цепях, связанных с сельсином.1193807Составитель А. Смирнов Редактор И. Николайчук Техред М.Пароцай Корректор С, Шекмар Заказ 7325/59Тираж 871 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Б, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч