Преобразователь угла поворота вала в код

Союэ СоветекнкСфцнвлнстнчеекнкРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт, сви 21) 2828189/18-2 о 05,10,явл рисоединеиием заявк 9 раретеенкы 11 кфмнтет СССР 3)Прио итетиковаио 23 аеам нзабретеннн н еткрытнй(713 Заявитель РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД собой ры 2 э невысокой помеодным сиг оуст адом обм к ф Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано для связи аналоговых ис точников информации с цифровым вычислительным устройством.Известны преобразователи угла поворота вала в код, содержащие неподвижный статор, ротор, укрепленный на входном валу, модуляторы, укрепленные на валу двигателя, выходы фоточувствительных элементов подключены к цифровому фаэометру 1 . Недостатком известного преобразователя является малый выходной сигнал и невысокая точность, вызванная ограниченным количеством штрихов, участвующих одновременно в усреднении.Известен. также преобразователь уг- ла поворота, вала в код, содержащий неподвижный статор, укрепленный на вход" ном валу ротор, модуляторы, установленные на валу двигателя и цифровой фазометр. Пары модулятор-статор и моятор-ротор представляю ктростатические генера Однако устройство имее точность, вызванную нойчивостью и малым в Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовый датчик угла, в котором на валу электродвигателя установлены два зубчатых кольцевых П-образных магнитопровода модулятора, неподвижнътй зубчатый кольцевой П-образный магнитопровод статора с обмоткой и укрепленный на входном валу зубчатый кольцевой П-образный магнитопровод ротора с обмоткой, кольцевые магнитопроводы модулятора и статора (ротора) установлены соосно и попарнр сопряжены торцами, обращенными в сторону зазора между ними, аотки ротора и статора подключеныазометру, ГЭ 330 35 40 метру,3 85805Недостатком известного преобразователя является ограниченная точность, вызванная погрешностью нарезки зубчатых колес, в особенности зубчатого колеса ротора.Цель изобретения - повышение точности преобразователя.Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовый датчик 1 О угла в котором на валу электродвигателя установлены два зубчатых кольцевых П-образных магнитопровода могдулятора неподвижный кольцевой П-образный магнитопровод статора и укреп ленный на входном валу кольцевой П-образный магнитопровод ротора, коль" цевые магнитопроводы модулятора и статора (ротора) установлены соосно и попарно сопряжены торцами, обращен ными в сторону зазора между ними, фазометр и магниточувствительные элементы, введены дифференциальные усилители, зубчатые магнитопроводы модулятора выполнены из постоянных магии тов, магниточувствительные элементы объединены в группы и установлены на торцах П-образных магнитопроводов ротора и статора, магниточувствительнь 1 е элементы каждой иэ групп ротора и статора равномерно расположены по окружности, смещены относительно маг- . ниточувствительных элементов соседней группы на угол, кратный половине зубцового деления, соединены последовательно и подключены к соответствующим входам дифференциальных усилителей, выходы которых подключены к фазоНа фиг. 1 схематически изображен преобразователь, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг.Преобразователь содержит фазовый датчик 1 угла, в котором на валу 45 электродвигателя 2 установлены два зубчатых кольцевых магнитопровода 3 и 4 модулятора, неподвижный .кольцевой магнитопровод 5 статора и укрепленный на входном валу кольцевой магнитопровод 6 ротора, кольцевые магнитопроводы 3-6 установлены соосно и попарно (3 и 5, 4 и 6) сопряжены торцами, установленными в сторону зазора между ними, На торцах магнитопроводов 5 и 6 установлены магниточувствительные элементы 7 и 8, которые равномерно расположенные по окружности, соединены последовательно 2 аи подключены к одному входу и общейшине дифференциального усилителя 9.Магниточувствительные элементы 8магнитопровода 6, равномерно расположенные по окружности, смещены поотношению к элементам 7 на угол,кратный половине зубцового делениязубчатого магнитопровода 4 (3),соединены последовательно и подключенык другому входу усилителя 9. Аналогичным образом элементы 7 и 8 магнитопровода 5 подключены к дифференциальному усилителю 10. Выходы усилителей 9 и 10 подключены к фазометру 11,Преобразователь работает следующим образом,Двигатель 2 вращает с постояннойскоростью (ю магнитопроводы 3 и 4,выполненные из постоянного магнита.На элементы 7 и 8 действует переменное магнитное поле, в результате че 1 го проводимость этих элементов меняется с частотой, пропорциональнойпроизведению скорости Ю и числу зубцов л магнитопроводов 3 и 4,При максимальной проводимости элементов 7 проводимость элементов 8 минимальна. При подключении последовательно соединенных элементов 7 и 8 к входам дифференциальных усилителей 9 и 10 на выходе последних формируется переменный сигнал частотыОЕ- Сдвиг по фазе М выходного 27сигнала усилителя 9 по отношению х выходному сигналу усилителя 10 пропорционален углу 3, поворота входногс вала Ч = гМ Преобразование сдвига по фазе Ч в код производится цифровым фазометром 11.Нанесение магниточувствительных элементов 7 и 8 на торцовые поверхности магнитопроводов 5 и б предлагаемого преобразователяможет быть произведено с высокой угловой точностью, значительно выше, чем точ- ностЬ изготовления известных зубчатых иагнитопроводов. В результате погрешность предлагаемого устройства меньше, чем у известного. Технология нанесения магниточувствительных элементов, выполненных, например, в виде магниторезистивной матрицы, значительно проще, чем изготовление зубчатых магнитопроводов, поэтому стоимость предлагаемого преобразователя ниже стоимости известного,858052 10 20 Формула изобретения Преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовый датчик угла, в котором на валу электродвигателя установлены два зубчатых кольцевых П-образных магнитопровода модулятора, неподвижный кольцевой П-образный магнитопровод статора и укрепленный иа входном валу кольцевой П-образный магнитопровод ротора, кольцевые магнитопроводы модулятора и статора (роторами установлены соосно и попарно сопряжены торцами, обращенными в сторону зазора между ними, фазометр и магниточувствительные элементы, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения точности преобразователя, в него введены дифференциальные усилители, зубчатые магнитопроводы модулятора выполнены из постоянных магнитов, магниточувствительные элементы объединены в группы и установлены на торцах бП-образных магнитопроводов ротора и статора, магниточувствительные элементы каждой из групп ротора и статора равномерно расположены по окружности, смещены относительно магниточувствительных элементов соседней группы на угол, кратный половине зубцового деления, соединены последова" тельно и подключены к соответствующим, входам дифференциальных усилителей, выходы которых подключены к фаэометруИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Ф 3309525,кл. 250-231, опублик, 1967. 2. Патент США У 3188627,кл. 340-347, опублик. 1965. 3. Авторское свидетельство СССРВ 503268, кл. 6 08 С 900, 1973иал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 Тираз 691 Государственн елам изобрете Москва Жо комйийиот Рарпск Корректор С. ШПодписноеета СССРрытийя наб, д, 4/5