Синусно-косинусный преобразователь

Союз Советски кСоциалистическихреспублик О П И С А Н И Е942054И ЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(5 )М. Кл. С 06 С 7/22 Ркударетвешый квинтет СССР ав делаи кзвбретеннй н вткрыткЯ(088.8) Дата опубликования описания 07.07.82 С.А.Лавров, М.Е.Рабинович и И.Я.ДаниленкоФт.а(54) СИНУСНО-КОСИНУСНИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 15 Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может. быть использовано, например, в векторных измерителях скорости течения и других метеорологических и океанографических приборах.Известны синусно-косинусные преобразователи, содержащие заполненный электролитом корпус с двумя вход ными электродами в виде пластин, раз мещенных на противоположных стенках внутренней полости, и ротор с магнитной системой, вращающийся вокруг вертикальной оси.В одном из них для устранения электрической связи между выходными электродами и повышения за счет этого тбчности в торцовой кольцеобразной поверхности ротора, выполненного в виде полого стакана йз неэлектро- . проводного материала, выполнены две концентрические канавки, в дне которых имеется по одному отверстию, отверстия смещены относительно друг,друга на четверть оборота, а в концентрических канавках размещены выходные электроды 11.Его недостатком является увеличение погрешности преобразования при наклонах, вибрациях и перепадах температур. Это обусловлено тем, что внутренняя полость прибора заполнена электролитом не полностью, а лишь до требуемого уровня, ниже верхнего края канавок.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь, в котором внутренняя полость корпуса заполнена элект ролитом полностью, поэтому он сохраняет работоспособность и точность при любых углах наклона и воздейст" вии других возмущающих факторов 23.Недостатком указанного преобразователя является наличие погрешности преобразования выходных сигналов, вызванной существованием электролитической связи между вход"Э 9 ными электродами, чувствительными элементами системы съема и электродами устройства вывода напряжений. Иаксимальное значение эта погрешность имеет место при углах поворота системы съема, равных (2 п+1)"-, и минимальное значение при углам, кратных . Частично погрешность мож 9.но снизить путем уменьшения объема электролита вне рабочей области ячейки и величины зазора между системой съема и корпусом преобразователя. Существенное уменьшение погрешности этими методами ограничивается высокими требованиями к точности изготовления конструктивных элементов преобразователя. Кроме того, при уменьшении зазора до опре" деленной степени существенное значение начинают приобретать силы вязкого трения в жидкости, что ухудшает динамические свойства преобразователя.Цель изобретения - повышение точности преобразования.1Указан ная ц ел ь дости гает ся тем, что синусно-косинусный преобразователь, содержащий заполненный элект" ролитом корпус из неэлектропровод-. ного материала, причем внутренняя полость корпуса выполнена в средней части в виде прямоугольного параллелепипеда, а в верхней и нижней частях - в виде соосных цилиндров, два входных электрода, выполненных в виде пластин и разме" щенных на противоположных стенках средней. части внутренней полости корпуса, ротор с размещенными нанем магнитной системой и первым и вторым чувствительными элементами, смещенными друг относительно друга на четверть оборота, причем ось вращения ротора совпадает с осями цилиндров, и четыре кольцевых электрода, из которых первый и второй размещены в верхней и нижней частях полоСти корпуса", а третий и четвер-. тый размещены на оси ротора концентрически с первым и вторым кольцевыми электродами соответственно, третий и четвертый кольцевые элект" роды связаны электролитически с первым и вторым кольцевыми электродами и гальванически " с. первым и вторым чувствительными элементами соответственно, содержит четыре регулировочных винта, установленных попарно во входных электродах симметотносительно нуля. При использованииэлектролита с обратимыми электрохимическими реакциями можно питатьэлектроды постоянным напряжением.В прямоугольной части корпуса в элек"тролите создается электрическое поле. 30 Иеняя положение регулировочных винтов 9 относительно электродов 3,можно корректировать электрическоеполе в рабочей области таким образом,чтобы создаваемая за счет этого неравномерность его распределения компенсировала неравномерность распре 3 40 деления, возникающую в связи с наличием шунтирующих электролитических связей.С помощью чувствительных элементов 8 на выход преобразователя передаются напряжения,.величины которых пропорциональны соответственно синусу и косИнусу угла поворота ротора 4 относительно нулевого положения.Так как с помощью изменения конфигурации входных электродов производится компенсация искажения электрического поля, которое возникает за счет наличия шунтирующих электролитических связей в преобразова 33 теле, значительно (в 5.-10 раз)повышается точность преобразованияуглового положения системы съемав синус и косинус. 2051 4рично относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось вращения ротора и перпендикулярной кпластинам входных электродов найрасстоянии от нее равном . 1 где1й - расстояние от оси вращения дочувствительных элементов ротора, приэтом регулировочные винты выполненыиз того же материала, что и входные10 электроды, и через отверстия в корпусе имеют доступ извне,На фиг. 1 схематически изображенпредлагаемый преобразователь; наФиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Преобразователь содержит корпусиз неэлектропроводного материала,заполненный электролитом 2, входныеэлектроды 3, ротор 4, кольцевыеэлектроды 5, ось 6, магнитную сис 20 тему 7, чувствительные элементы 8,регулировочные винты 9. Для компенсациитемпературных расширений электролита предусмотрен компенсатор 10.Синусно-косинусный преобразова 3 тель работает следующим образом,На выходные электроды 3 подаютпеременное напряжение, симметричноеформула изобретения 5 94Наличие регулировоцных винтов в конструкции преобразователя позволяет снизить требования к допускам размеров при его изготовлении, т.е. улучшить технологичность конструкции, что определяет технико-экономический эффект от использования изобретения. Синусно-косинусный преобразователь, содержащий заполненный элект" ролитом корпус из неэлектропроводно" го материала, причем внутренняя по" лость корпуса выполнена в средней . части в виде прямоугольного параллелепипеда, а в верхней и нижней частях - в виде соосных цилиндров, два входных электрода, выполненных в виде пластин и размещенных на противоположных стенках средней части внутренней полости корпуса, ротор с размещенными на нем магнитной системой и первым и вторым чувствительным элементами, смещенными друг относительно друга на четверть оборота, причем ось вращения ротора сов" падает с осями цилиндров, и четыре кольцевых электрода, иэ которых первый и второй размещены в верхней 2054 . 6и: нижней частях полости корпуса,а третий и четвертый размещены наоси ротора концентрически с первыми вторым кольцевыми электродами ао 5 ответственно, третий и четвертыйкольцевые электроды связаны элект"ролитически с первым и вторым кольцевыми электродами и гальваницескис первым и вторым чувствительными1 О элементами соответственно, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения точности преобразования,преобразователь содержит четыре регулировочных винта, установленных15 попарно во входных электродах симметрично отйосительно вертикальной плос.кости, проходящей церез ось вращения ро. тора и перпендикулярной к пластинамвходных электродов, на расстоянии20. от нее, равном где Р - рас"йстояние от оси вращения до чувствительных элементов ротора, при этомрегулировоцные винты выполнены изтого же материала, что входные элект 25 роды, и через отверстия в корпусеимеют доступ извне.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРзф по заявке У 2889878/18-24,кл. С Об С 7/22, 27.02.80.2. Патент ФРГ Р 2063472,кл. 6 06 6 7/22, опублик.1971