Устройство для дифференцирования угла поворота вала

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 19.02.74, (21) 1с присоединением заявки8726/18 Кл. 6) 7/18 ооударстеенный комитетСовета ФЬнистроо СССРпо делам изооретенийи открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИффЕРЕНЦИРОВАНИЯ УГЛ ПОВОРОТА ВАЛА2 известных тем, что оно содержит второиформирователь опорного прямоугольного сигнала и второй фазочувствительный выпрямитель, информационные входы которыхподключены ко второму выходу генератораквадратурных напряжений, второй блок дифференпирования, вход которого соединен свыходом второго фазочувствительного выпрямителя, подключенного входом опорного1 О напряжения к выходу формирователя прямоугольного фазомодулированного сигнала, идвухканальный модулятор гармонического напряжения, информационные входы которогоподключены соответственно к выходам пери вого и второго блоков дифференцирования,входы опорного напряжения - к выходам первого и второго формирователей опорныхпрямоугольных напряжений, а выход соединен с информационным входом выходногоО фазочувствительного выпрямителя,Изобретение относится к аналоговой вычислительной и измерительной технике иможет быть использовано в цепях обратнойсвязи следящих систем,Известные устройства для дифференцирования угла поворота вала, содержащие многополюсный индукционный фазовращатель,обмотки статора которого подсоединены кгенератору квадратурных напряжений, а выход через формирователь прямоугольногофазомодулированного сигнала подключен квходам опорного напряжения первого и выходного фазочувствительных выпрямителей,и первый формирователь опорного прямоугольного сигнала, информационный вход которого соединен с первым выходом генератораквадратурных напряжений и с информационным входом первого фазочувствительноговыпрямителя, подключенного выходом квходу первого блока дифференцирования. 2Известные устройства имеют недостаточно высокую помехоустойчивость при условии работы в неограниченном диапазонеизм ния угла,ложенное устройство отличается от 2 б Такое выполнение устройства позв высить его помехоустойчивость при е в неограниченном диапазоне изм а- ения от гл оворота входного вала. аявитель Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомо1На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит многополюсный индукционный фазовращатель 1, например, индуктосин или индукционный редуктосин, ротор которого механичесщ соединен с входным валом, обмотки статора подключены к выходам генератора квадратураыхнапряжекий 2, а выход подсоединен к входу формирователя 3 прямоугольного фазомодулированного сигнала. Выходы генератора квадратурных напряжений 2 соединены также с входами формирователей прямоугольного опорного сигнала 4 и 5 и с входами идентичных каналов преобразования, каждый из которых содернот носдедовательно включенные фазочувствительный выпрямитель 6 и 7 и блок дифференцировании 8 и 9. Выходы двух каналов преобразования подключены соответственно к двум сигнальным входам двухканального модулятора гармонического напряжения 10, два входа опорного напряжения которого соединены соответственно с выходами формирователей 4 и 5, а выход соединен с входом выходного фазочувствительного выпрюжтеля 11. Входы опорного напряжения всех фазочувствительных выпрямителей 6, 7 и 11 соединены с выходом формирователя прямоугольного фазомодулированного сигнала 3, подключенного к выходу фазовращателя 1.Выходные сигналы генератора квадратурных напряжений 2 равны(1) 25 где Ю Я - частота и амплитуда выход О0 иных напряжений генератора квадратурных напряжений.Прямоугольное опорное напряжение фазочувствительных выпрямителей 6 и 7, синфазное с выходным синусоидальным сиг налом фазовращателя 1, имеет фазу 11 ф где- угол. поворота измеряемого вала, а й, - число пар полюсов фазовращателя, Напряжения, действующие на выходах фазочувствительных выпрямителей 6 и 7, бу О дут равныА+у) з цФ 81 И Уф Т период опорного н На выходе бло и 9, например опе поручим два сигнаков дифференцирования 8рационных усилителей,ла вида:8аФЩ 1 Ц 1 УК) 9 3) 2, фВ)=т О где Т - постоянная времени устройствадифференцирования, одинаковая в обоих каналах.Двухканальный модулятор 10 и выходной фазочувствительный выпрямитель 11 выполняют роль тригонометрического преобразователя, определяющего модуль в:ектора (3). Двухканальный модулятор 10 осуществляет преобразование двух постоянных напряжений в синусоидальное, синфазная и квадратурная составляющие которого, задаваемые относительно опорных сигналов, сдвинутых друг относительно друга на четверть периода, пропорциональны соответствующим входным сигналам. В качестве двухканального модулятора 10 может быть использовано устройство с обратными связями по среднему значению выходного синусоидального сигнала за попупериод опорных напряжений с устройствами сравнения, аналогичными устройствам сравнения фазочувствительных выпрямителей. На выходе каждого устройства сравнеюя включен импульсный модулятор, а выходные сигналы импульсных модуляторов суммируются и преобразуются общей для обоих каналов линейной частью, передаточная функция которой содержит несколько чисто мнимых поью люсов, равных частоте опорного напряжения. Такой модулятор имеет высокую точность преобразования по каждому каналу и малую ветчину гармонических искажений выходного сигнала при хорошей динамике, что весьма сущест.венно. При равенстве элементов прямой и обратной связи двухканального модулятора 10 (на чертеже не показаны), аналогично выражению (2) несложно определить величину сигнала на его выходе:.Брахмпна ака риятие Патент, Москва, Г.59, Бережковская наб., 2 Ф 1 см Л Зак,15011 Тир,679 эд. М 9 ЩТираж ударственного комитета Советапо делам изобретений и откры Москва, 113035, Раушская наб. Подписное Министров СССР ий4