Фазозадающее устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 70602 9)А 5) 4 С 01 К 25/04 НЫЙ КОМИТЕТ СССР БРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТ ПО ДЕЛАМ САНИЕ ИЭОБРЕТ 31 А одатчиками 15, дебалок 6 и 7 Бюл. Р 4 снознаменный сти ражданскойкомсомоланок, Ю.Г.Ло 088.8 видет ельство СССР5/04, 1967.ство СССР 25/04, 1984. идетел С 01 К бласти Фаз Рге- виде СКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(54) ФАЗОЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к электроизмерительной техники. задающее устройство (ФЗУ) сод основание 1, привод 2 с валом нератор гармонических функций формирующии механизм в виде диска 8.Стойка 4 ФЗУ имеет П-образное сечение и имеет в продольной стенке вертикальную прорезь 9 для установкиприлива П-образной каретки 10. Взамкнутых пазах 16 и 17 размещены соответствующие пальцы 11 и 12, концыкоторых выполнены в виде полусфердля обеспечения точечного взаимногодинамического контактирования, Диск8 сбалансирован, а пальцы 11 и 12подпружинены к нему эа счет погибейбалок 6 и 7 иэ упругого материала.Механический фаэовращатель включаетвинт 18 с "барашком", установленныйс самоторможением на стойке 4, гайкообразный элемент 19 на каретке 10,отсчетную шкалу. ФЗУ имеет повьппен-,ную точность в работе. 6 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначенодля получения двух гармонических сигналов с регулируемым значением углафазового сдвига между ними и можетбыть использовано, например, при калибровке низкочастотных фазометрови аппаратуры гармонического анализа,в частности, для экспериментальных 10исследований нестационарных характеристик различных объектов в аэродинамической трубе.Цель изобретения - повышение точности работы фазозадающего устройства.На фиг. представлено фазозадающее устройство, общий вид, изометрия;на фиг,2 - то же, вид сбоку, продольный разрез; на фиг,3 - условные развертки отдельных круговых поперечныхсечений диска деформирующего механизма; на фиг,4 - сечение Л-А на фиг.2;на фиг,5 - вид Б на фиг.4;на фиг.6принципиальная электромеханическаясхема устройства.Фазозадающее устройство состоитиз механической и электрической частей,Механическая часть (фиг,1-5) вклю- З 0чает основание 1, привод (например,электродвигатель постоянного тока)2 с валом 3, шарнирно установленным(например, в подшипниках качения) впервой 4 и второй 5 стойках основания, генератор гармонических (синусоидальных) функций в виде первой балки (упругой пластины) 6 с тензодатчиками (тензорезисторами) и аналогичной второй балки 7 с тензодатчи-40ками, и деформирующий механизм в виде диска 8, закрепленного соосно навалу 3. Первая стойка 4 выполненафигурной П-образного сечения и имеетв продольной стенке вертикальную прорезь 9, в которой установлен приливП-образной каретки 1 О. Балки 6 и 7расположены в диаметральной плоскости диска 8 параллельно его оси вращения внутри соответственно стойки 4,на которой закреплен один конец первой балки, и каретки 10, на которойзакреплен один конец второй балки,и выполнены с косинусоидальной погибью, Свободные концы обеих балок 55снабжены пальцами 11 и 12, установленными с возможностью осевого перемещения в соответствующих направляющих отверстиях 13 и 14 в стойке 4 иГ каретке 10. На середине погиби каждой балки размещено четыре идентичных тензодатчика 15 (15.1-15.4) соот. ветственно симметрично попарно с двух сторон. На внутренней и внешней(периферийной) частях диска 8 выполнены два замкнутых паза 16 и 17, концентричных относительно оси вращения,профили глубины которых выполнены позакону синусоидальной функции. Гармоническая функция профиля глубины паза 7 выполнена с линейно изменяющимся вдоль его ширины (вкруговую в радиальном направлении диска 8) углом фазового сдвига , например, вдиапазоне половины периода (180 ) относительно гармонической функции профиля глубины паза 16. В пазах 16 и 17 размещены соответствующие пальцы 11 и 12, концы которых выполнены в виде полусфер для обеспечения точечного взаимного динамического контактирования. Диск 8 сбалансирован, а пальцы 11 и 12 подпружинены к нему за счет погибей балок 6 и 7 из упругого материала,Устройство имеет механический фазовращатель, который выполнен в виде резьбового соединения, включающего винт 8 с "барашком", установленный с самоторможением на стойке и гайкообразный элемент 19 на каретке 10. Фазовращатель снабжен отсчетной линейкой (прямой) шкалой 20, расположенной на внешней стороне стойки4 параллельно прорези 9, и указателем 21, укрепленным на каретке 1 О.Электрическая часть (фиг.6) образована первым 22 и вторым 23 идентичными четырехплечими мостами с тензодатчиками 15.1"15.4 отдельных балок 6 и 7, включенными дифференциально.Одни диагонали мостов 22 и 23 подключены к источнику 24 постоянного напряжения (Ц), а другие их диагоналисоединены с сигнальными выходами устройства на панели 25, причем моста 22 непосредственно, а моста 23 - через переключатель 26 полярности на два положения (1 и 11). Источник 24 через регулировочный реостат 27 соединен с электроприводом 2.Фазозадающее устройство работает следующим образом.Посредством электропривода 2 с регучировочным реостатом 27 в цепи питания через вал 3 диску 8 деформирующего механизма сообщается равно 137060240 45 50 55 мерное вращение с требуемой угловойскоростью ь. За счет того, что пальцы 11 и 2 своими свободными концамиконтактируют с профилями глубины соответствующих замкнутых пазов 16 и17 на диске 8, реализующими гармонические функции основной гармоники,балки 6 и 7 испытывают продольные деформации по синусоидальным законам.Это приводит к кратным изменениямсопротивлений размещенных на их косинусоидальных погибях тенэодатчиков15, включенных в плечи мостов 22 и23. Вследствие того, что мосты запитываются постоянным напряжением отисточника 2, с их выходных диагоналей снимаются электрические сигналы,пропорциональные соответственно умоста 22 С(Т) = з 1 п озТ и у моста 23П (г.) = з 1 п (с,ср),Установка требуемого угла фазового сдвига ц"в диапазоне 0 в 3 междуэтими электрическими сигналами осуществляется с помощью фазовращателяпутем вращения его винта 18, что приводит к вертикальному перемещениюкаретки 1 О, следовательно, балки 7и установке конца пальца 12 в соответствующее радиальное положениевдоль ширины паза 17. Например, при0180 переключатель 26 полярности устанавливается в положение 1, апри 180 . Ч . 360 переводится в положение 11. В частности, на фиг,2 и6 отражен случай, когана М = 90. Уголфазового сдвига контролируется порасположению указателя 21 относительно делений отсчетной шкалы 20, причем его изменения могут проводиться в динамике.Таким образом, предлагаемое фазозадающее устройство отличается высокой точностью работы, заключающейся в способности генерирования двух электрических синусоидальных сиг. наов основной гармоники, имеющих чистые гармонические спектры, с возможностью ироцизионного задания любого угла фазового сдвига между ними в диапазоне 0 - 360 . Это предопределяется сочетанием тензометрических преобразователей на основе упругих пластин с косинусоидальной погибью, которым присуща линейность трансформирования в электрические сигналы синусоидальных механически усилий, источником которых является специфический деформирующий механизм в виде 5 10 15 20 25 30 единого диска с замкнутыми концентричными пазами с профилированнымипо закону гармонической функции глубинами, причем в профиле глубинывнешнего паза по его ширине реализуется гармоническая функция с линейно изменяющимся углом начальной фазы,в частности, в интервале 0-180, т.е.половины периода, Введение в электрическую схему устройства соответствующего переключателя полярности, выполняющего при переключении роль инвертора, позволяет при указанном профилировании глубины этого паза осуществлять варьирование угла фазовогосдвига в диапазоне полного периодапри меньшей ширине, что уменьшаетгабариты механизма, Фаэоврашательпрост по конструкции и в обращении,а его прямая отсчетная шкала удобнадля контроля, В динамической частиустройства практически отсутствуютмеханические люфты, кроме того, контактирующие с деформирующим механизмом пальцы подпружинены к глубинамего пазов самими балками с погибью.Так как балки в первой стойке и каретке имеют по концам две споры, одна из которых жесткая, а другаяподвижная, деформация балок происходит строго в продольных направленияхбез каких-либо паразитных поперечныхколебаний. Формула изобретения Фазозадающее устройство, содержащее основание, привод с валом, шарнирно установленным в первой и второй стойках основания, генератор гармонических функций в виде первой и второй балок с тенэодатчиками, включенными в плечи первого и второго мостов, одни диагонали которых подключены к источнику постоянного напряжения, а другие их диагонали соединены с сигнальными выходами устройства, деформирующий механизм в виде диска, закрепленного соосно на валу привода, имеющего на внутренней и . внешней частях два замкнутых паза, фазовращатель, отсчетную шкалу и указатель, балки с тензодатчиками расположены в диаметральной плоскости диска деформирующего механизма параллельно его оси вращения, один конец первой из них закреплен на первой стойке основания, а свободные концыобеих балок снабжены пальцами, каждый из которых размещен в соответствующем замкнутом пазу диска деформирующего механизма, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, первая стойкаоснования выполнена фигурной П-образного сечения и имеет в продольнойстенке вертикальную прорезь, в которой установлен прилив П-образной каретки, первая балка с тензодатчикамиразмещена внутри первой стойки основания, а вторая - внутри каретки, накоторой закреплен один конец балки,обе балки выполнены с косинусоидальной погибью и их пальцы установленыс возможностью перемещения в соответствующих направляющих отверстиях впервой стойке и в каретке, замкнутые 70602 епазы на диске деформирующего механизма выполнены концентричными относительно оси вращения и профили их глубины выполнены в виде кривых, описы-, 5вающих гармонические функции, при этом профиль глубины замкнутого паза на внешней части диска выполнен линейно изменяющимся вдоль ширины паза, а профиль глубины замкнутого паза,на внутренней части диска - постоянным вдоль ширины этого паза, механический фазовращатель состоит из резьбового соединения с винтом на продольной стенке первой стойки основания и гайкообраэного элемента на каретке, при этом отсчетная шкала выполнена линейной и расположена на внешней стороне продольной стенки первой стойки,а указатель укреплен на каретке.370602 Видб г 5 ставитель В.Ш хред Л.Кравч Корректор М.Демчик Редактор Л.Огар 772 Подпис арственного комитета СССР зобретений и открытий ва, Ж, Раушская наб.,Заказ 416/4 Тираж ВПИИПИ Госу по делам 13035, Мос