Преобразователь угол — фаза — код

Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 12.Ч 11.1971 ( 1694487/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 30,Х 1,1973. Бюллетень48Дата опубликования описания 16,1 Ч.1974 М, Кл, 6 08 с 9(04 йщдаротненнмй комитатСоната Министров СССРно делам изобретенийи открытий УДК 681.325(088,8) Авторыизобретения Ю. А. Другов, Г, И, Курахтанов, А, И, Москалев, Ю, Е, Рабкин и Н. И. Филиппов3 аявитель П РЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь УГОЛ - ФАЗА - КОД Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может применяться для ввода угловой информации в ЦВМ.Известны преобразователи угол - фаза - код, содержащие индукционные двухполюсные и многополюсные фазовращатели, используемые в режиме вращающегося или пульсирующего магнитного поля и служащие для линейного преобразования угла поворота в фазу выходного напряжения, кварцевый генератор высокой частоты, к выходу которого ,подключен делитель частотывырабатывающий импульсы низкой частоты. Делитель частоты подсоединен к входу блока формирования синусоидального напряжения, формирующего из импульсных сигналов двухфазное напряжение, к выходу блока формирования синусоидального напряжения - усилители мощности, а к последним - индукционный многополюсный фазовращатель. К выходной обмотке индукционного фазовращателя подключен формирователь импульсов, формирующий короткий импульс в момент перехода синусоидального напряжения через нулевое значение, к формирователю импульсов - устройство управления, на которое одновременно посту,пают импульсы низкой частоты с делителя частоты. Устройство управления соединено с арифметическим устройством, с выхода которого число, пропорциональное углу поворотафазовращателя, поступает к потребителю информации,Известный преобразователь не обеспечивает5 высокой точности преобразования. Точностьпреобразователя угол - фаза - код при использовании двухполюсных индукционных фазовращателей достигает при одноотсчетиой системе преобразования порядка 30 угл. мии.10 Применение многополюсных фазовращателейс электрической редукцией значительно уменьшает погрешность преобразования угол - фаза - код, поскольку погрешность Ьсрр преобразователя, определяемая элементами преоб 15 разователя Лр, (формирователя импульсов,формирователя синусоид, усилителей мощности и т. д.), дискретностью Лр, помехамиЛр 0 м уменьшается в 1 раз, где 1 - коэффициент электрической редукции индукционного20 многополюсного фазовращателяд, Мэ+ дтд+ дивомтпр - тфв +т Однако даже при коэффициенте электриче ской редукции фазовращателя =.64, позволяющем уменьшить,погрешность преобразователя угол - фаза - код до 5 угл. сек (без учета погрешности Ьгрфвносимой миогополюсиым фазовращателем), суммарная фазовая по грешность Лсрр преобразователя с лучшими45 50 55 60 65 образцами многополюсных фазовращателейне может быть получена менее угловой минуты,Цель изобретения - повышение точностипреобразования.Это достигается тем, что в устройство введены редуктор и подключенные параллельновходным клеммам формирователя импульсови выходной обмотке индукционного фазовращателя два пассивных корректирующих элемента, каждый из которых включает в себярегулирующее и корректирующее звенья, например индуктивность. При этом регулирующее звено первого корректирующего элементамеханически жестко соединено с ротором фазовращателя, а регулирующее звено второгокорректирующего элемента связано с роторомфазовращателя через повышающий редукторкинематической передачи с передаточным числом, равным -коэффициенту электрическойредукции фазовращателя.Параметры корректирующих звеньев вфункции от угла поворота ротора фазовращателя тарированы по закону изменения фазовых,погрешностей нулевых положений на ип.тервале в 360 угл. град. для первого корректирующего элемента и по закону измененияфазовой погрешности фазовращателя на ин 360тервале эл. град, для второго корректиЕрующего элемента. Благодаря такому электромеханическому включению пассивных корректирующих элементов совместно с формирователем импульсов и фазовращателем преобразователя угол - фаза - код фаза выходного напряжения индукционного фазовращателяподвергается суммарному воздействию двухкорректирующих элементов, обеспечивающихповышение точности преобразования за счетснижения фазовой погрешности, вносимой индукционным многополюсным фазовращателем.На фиг. 1 показана электрическая блок-схема преобразователя угол - фаза - код; пафиг, 2 условно изображена зависимость фазовой погрешности в функции угла поворотаротора фазовращателя.Преобразователь угол - фаза - код (фиг. 1)содержит кварцевый генератор 1; делитель 2частоты; блок 3 формирования синусоидального напряжения; усилители 4 мощности; индукционный фазовращатель 5 с обмотками возбуждения 6 и выходной 7, расположенной нароторе 8; формирователь 9 импульсов, устройство 10 управления; арифметическое устройство 11; пассивные корректирующие элементы 12 и 13, включающие в себя регулирующие звенья 14 и 15, корректирующие звенья16 и 17, например индуктивность; повышающий редуктор 18,Регулирующее звено 14 жестко механическисоединено с ротором 8 фазовращателя 5. Регулирующее звено 15 корректирующего элемента 13 связано с ротором фазовращателячерез повышающий редуктор,18 с передаточ 5 10 15 20 25 30 35 40 ным числом, равным -коэффициенту электрической редукции индукционного фазовращателя.Преобразователь угол - фаза - код работает следующим образом.С кварцевого генератора 1 импульсы высокой частоты подаются на делитель 2 частоты,С делителя частоты импульсы низкой частотыодновременно проходят па устройство 10 управления и блок 3 формирования синусоидального напряжения. Обмотки 6 возбуждения фазовращателя 5 питаются от усилителей4 мощности, которые усиливают напряжениепитания с блока формирования синусоидального напряжения. С выходной обмотки 7 индукционного фазовращателя напряжение сосдвигом фазы поступает на формирователь 9импульсов, формирующий короткий импульс вмомент перехода синусоидального напряжения, снимаемого с выходной обмотки индукционного фазовращателя, через нулевое значение. С формирователя импульсов импульсыподаются на устройство 10, которое управляетарифметическим устройством 11. С арифметического устройства число, пропорциональноеуглу поворота ротора 7 фазовращателя, поступает к потребителю информации,Изменение фазовой погрешности индукционного многополюсного фазовращателя вфункции от угла поворота ротора в зависимости от индивидуальных качеств фазовращателя имеет определенный характер. На интервале360в угл. град для любого изэлементарных фазовращателей фазовая ошибка Лср;одинакова и определяется электромагнитнойсимметрией обмоток, содержанием высшихгармонических в кривой взаимоиндуктивностии т. д. Таким образом по форме и по величине фазовая погрешность Лр одинакова длялюбого изинтервалов. Фазовую погрешность Лрф, многополюсного индукционного фазовращателя на интервале в 360угл, град. определяет сумма фазовой погрешности любого изинтервалов (Лр;) и фазовой погрешности так называемых нулевых положений (Лср;), определяемой неточностью изготовления магнитопроводов фазовращателя: эксцентриситетом, магнитным боем и т. д. Таким образом (см. фиг. 2),Лтф. =13: Лус+ :Ь Лр,Элемент 12 проводит коррекцию фазовой погрешности нулевых положений па полном обороте фазовращателя, равном 360 угл. град элемент 13 - коррекцию фазовой погрешности для одного из К-х интервалов, равного 360эл, град, Коррекция фазовых погрешностей осуществляется благодаря применению тарированных корректирующих звеньев 16 и 17, например индуктивностей, закон тарирова.5 10 15 ния которых обеспечивает следующие условия::1: ==Рт.1оргде Ьр, и Лу - фазовые погрешности, вносимые корректирующими элементамисоответственно для -го интервала и для нулевых положений,Изменение фазы выходного напряжения, поступающего на формирователь 9 импульсов,образуемое искусственным внесением фазовойпогрешности корректирующими элементами 12(Тр) 13 (ср;р ), определяется изменением соотношений индуктивных и активныхсопротивлений индукционного фазовращателя,формирователя импульсов и корректирующихэлементов 12 и 13.При использовании индукционного многополюсного фазовращателя типа ИФМКАЗ185 001 с-- 16, имеющего следующие, параметры:= 60 угл. сек.,при входном сопротивлении формирователяимпульсов Рф =5,1 ком после коррекциифазовой погрешности Лу; и Ло, суммарнаяфазовая,погрешность преобразователя угол -фаза - код составляет +.20 - 25 угл. сек. Кор.рекция осуществляется индуктивными корректорами, у которых величина индуктивностикорректирующего звена изменяется после тарирования для первого корректирующего звена в пределах Ь=(а) = 150-+20 миллигенри,для второго корректирующего элементаЕ=- =120+ 30 миллигенри. Пассивные,с/ 20 25 30 З 5 40 корректирующие элементы представляют собой катушки индуктивности с П-образным пермаллоевым магнитопроводом; величина индуктивности тарируется по закону изменения фазовой погрешности Лср; и Лро фазовращателя изменением воздушного зазора между катушкой индуктивности и пермаллоевыми,пластинами сердечника регулирующего звена. Число пластин, расположенных по окружности оси, соединенной с индукционным фазовращателем, достигает 48 шт. В качестве пассивных корректирующих элементов могут быть также использованы индуктивность или емкость, величины которых тарируются по закону изменения фазовой погрешности фазовращателя. Предмет изобретения Преобразователь угол - фаза - код, содержащий последовательно соединенные кварцевый генератор, делитель частоты, блок формирования синусоидального напряжения, усилители мощности, индукционный многополюсный фазовращатель, формирователь импульсов, устройство управления и арифметическое устройство, причем к второму входу устройства управления подключен выход делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности работы устройства, в него введены редуктор и подключенные к выходной обмотке индукционного фазовращателя пассивные корректирующие элементы, каждый из которых содержит регулирующее и корректирующее звенья, причем регулирую. щее звено, первого пассивного корректирующего элемента жестко связано с ротором фа зовращателя, а регулирующее звено второго пассивного корректирующего элемента связано с ротором фазовращателя через редуктор с передаточным числом, равным коэффициенту электрической редукции фазовращателя.. Грузова ехред 3. Тараненко Типография, пр. Сапунова аказ 858 1 ОЦНИИПИ Изд.1116сударственного по делам изоМосква, Ж.35,Тир омитета Совет етений и откр аушская наб., ж 602 Министровтий ПодписноеССР