Двухкоординатный преобразователь угловых перемещений

; 1,.,Д КА 1 1)2)6 9 ионный инстилеваДмитриев,7 (088.8 льство С /30, 198 ство ССС /30, 197 ССРО. 54 ЕЛ РЕОБРАЗОВ ет быть использовления перемеектов. Цель изоовышении надежя. При угловом связи с объектся зазоры меж 9 индуктивнощим шаром 3, что по величине 5, 6, 8, 9 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(4 ) 07.03.88. Бюл. В (71) Куйбышевский ави тут им. акад. С,П.Кор (72) Н.Е.Конюхов, Ю.С В.Н.Буров и А.А.Плют (53) 621.317.39:531.7 (56) Авторское свидет Р 781556; кл. С 01 ВАвторское свидетел )1 642605, кл. С 01 В) ДВУХКООРДИНАТНЫЙ Ь УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕ 7) Изобретение мож но в системах упра щением подвижных объ бретения состоит в п ности преобразовател перемещении звена 2 том контроля изменяю ду катушками 5, 6, 8 сти и электропроводя приводит к различным сигналам на катушках 9608 А 1 индуктивности. На выходах соединенного с ними электронного блока 7вихретокового измерителя зазоровпоявятся напряжения 11 и 1) , соответствующие величине углового перемещения звена 2 связи с объектомконтроля в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Резервированиеканала получения сигналов от угловых перемещений и повышение надежности преобразователя достигаетсявведением дополнительных катушек10, 11, 13, 14 индуктивности, электронного блока 12 дополнительноговихретокового измерителя зазоров,преобразователя 15 системы координаи двух коммутаторов 16 и 17. Преобразователь 15 системы координатисключает неоднозначность отсчетас основных 5, 6, 8, 9 и дополнительных 10, 11, 13, 14 катушек индуктивности. Коммутаторы 16 и 17 служатдля переключения каналов получениясигналов от угловых перемещенийзвена 2 связи с объектом контроля.1 з.п. ф-лы, 5 ил.Изобретение относится к электроиэмерительной технике и автоматные и может быть использовано в системах 30 управления перемещением подвижных объектов.Целью изобретения является повышение надежности преобразователя.В преобразователь введен вихре- токовый измеритель зазоров, состоя О щий из четырех катушек индуктинности и электронного блока, а звено связи с объектом контроля закреплено в каркасе с помощью сферического шарнира, выполненного в ниде электро. 15 проводящего шара, расположенного эксцентрично внутри диэлектрической полусферы.На фиг, 1 показана конструкция двухкоординатного преобразователя, 20 вид спереди; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - конструкция преобразователя с дополнительными элементами, вид сверху; на фиг. 4 схема электронного блока вихретоко ного измерителя зазоров; на фиг. 5 схема преобразователя системы координат.Преобразователь (фиг. 1 и 2) содержит диэлектрический каркас 1, электропроводящее звено 2 связи с объектом контроля, на конце которого на резьбе соосно установлены электропроводящий шар 3 и диэлектрическая полусфера 4 равньм диаметрон, шарнирно закрепленные в отверстии каркаса 1, катушки 5 и 6 индуктивности, которые соединены между собой с электронным блоком 7 вихретокового измерителя зазоров, катушки 8 и 9 индук тивности, соединенные между собой и с электронным блоком 7 вихретокового измерителя зазоров и установленныеопод углом 90 относительно катушек 5 и 6 индуктинности.45Преобразователь с дополнительным вихретоконым измерителем зазоров (фиг.3) содержит дополнительные катушки 1 О и 11 индуктинности, соединенные между собой и с электронным блоком 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров, и дополнительные катушки 13 и 14 индуктивности, соединенные между собой и с электронным блоком 12 дополнительного вихретоконого измерителя зазоров, вьг ход которого соединен с нходом преобразователя 15 системы координат. Дна выхода преобразователя 15 системы координат связаны с входами двухкоммутаторов 16 и 17, другие нходыкоторых соединены с выходами электронного блока 7 вихретокового измерителя зазоров.Блок 7 состоит из мультивибрато"ра 18, фаэосдвигающего блока 19, двухусилителей 20 и 21 мощности, подключенных соответственно к катушками 5,б и 8, 9 индуктивности, и двух синхронных детекторов 22 и 23, управляющие входы которых соединены с выходами фазосдвигающего блока 19, асигнальные входы соединены с узламисоединения соотнетствующих катушек5, б и 8, 9 индуктивности.Преобразователь 15 системы координат включает в себя два модулятора24 и 25, соединенные с соответствующими выходами электронного блока 12дополнительного вихретокового преобразователя, два синхронных детектора 26 и 27, сигнальные входы которыхсоединены с выходами модуляторов 24и 25, и фазосдвигающий блок 28, подключенный к управляющим входам модуляторов 24 и 25 и синхронных детекторов 26 и 27,Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии при перпендикулярном положении знена 2 связис объектом контроля относительноплоскости основания диэлектрическойполусферы 4 и при питании катушек5, 6 и 8, 9 индуктивности напряжением высокой частоты, поступающимот электронного блока 7, сигналы скатушек 5, 6, 8 и 9 индуктивности,наведенные от магнитных полей вихретоковьм токов, протекающих по поверхности электропронодящего шара 3,равны, поскольку зазоры между катушками 5, б, 8 и 9 индуктивностии электропроводящим шаром 3 одинаковы. Поэтому на вьмоде электронного блока 7вихретокового измерителя зазороввозникают нулевые напряжения. Приугловом перемещении звена 2 связи собъектом контроля изменяются зазорымежду катушками 5, 6, 8 и 9 индуктивности и электропронодящим шаром 3,что приводит к различным по величинесигналам на катушках 5, 6, 8 и 9индуктивности, и на выходах электронного блока 7 вихретокового измерителя заэорон появляются напряжения Пи У , соответствующие величине углового перемещения звена 2 связи с объектом контроля и двух взаимно перпендикулярньм плоскостях.С помощью напряжений Б и Пр на вьмодах электронного блока 7 вихре 5 токового измерителя зазоров можно определять направление углового перемещения или управлять перемещением элементов машины.По сравнению с известными двухкоординатными преобразователями угловых перемещений предлагаемый преобразователь обладает повышенной надежностью, поскольку формирование элект5 рических сигналов, пропорциональных угловым перемещениям, осуществляется бесконтактным способом. Удвоить надежность можно введением дополцительных катушек 10, 11, 13 и 14 иттдуктттвности, электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров, преобразователя 15 системы координат и двух коммутаторов 16 и 17 (фиг3) В исходном состоянии 25 при. перпендикулярном погожении звена 12 связи с объектом контроля к плоскости основания диэлектрической полусферы 4 на выходах электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров возникают нулевые напряжения, При угловом перемещецтти звена 2 с объектом контроля на выходах электронного блока 12 дополнительного вихретокового измерителя зазоров возникают напряжения Б и П,т, не/ 35 равные нулю и пропорциональные угловым перемещениям звена 2 связи с объектом контроля в двух перпендикулярных плоскостях. Однако БР П, и Б= Б, поскольку дополнительные( 40 катушки 10, 11 и 13, 14 индуктивности сдвинуты относительно основных катушек 5, 6 и 8, 9 иттдуктивности соответственно на 45. Для исключения неоднозначности отсчета используется преобразователь 15 системы координат. Поступившие ца входы преобразователя 15 системт,т координат постоянные напряжения 0, и Б преобаразуются в переменные, сдвинутые поофазе на 45 относительно переменньм напряжений, снимаемых с дополнительных катушек 10, 11, 13 и 14 индуктивности. С помощью коммутаторов 16 и 17 осуществляется переключение каналов получения сигналов от угловых перемещений звена 2 связи с объектом контроля по программе или оператором в случае ттеобхттдттмосттт,Введенные дополцительцыс элементы функционируют аналогично основным и позволяют продублировать полу"е;.Ие электрических сигналов, пропорциональнык угловым перемещениям, что особенно важно и необходимо для управ ления летательными аппаратами, Обеспечивают повышение надежцости двух" координатного преобразователя угловьм перемещений и в целом управления машинами, на которых они установлены,формула изобретения1. Двухкоординатный преобразователь угловых переттеттте.ттттт, содержаттвтй ДИЭЛЕКтРИЧЕСКИй КаРКаС, Э:тЕКТРОПРО - водящее звено связи с Обвет,том .;Оттт - РОЛЯ, ЗаКРЕПЛЕЦНОЕ ОДНИМ т.:тд М В отверстии каркаса, о т л;: т а ющ и й с я тем, что, с цс:.ь.о повт,гения надежности, в него введетт в:г;етоковый измеритель зазоров, состоятщтй из четырех кату",ттет ттндуктивттосттт и электронного блока, а звет:О связтт с объектом контроля закреплено в каркасе с помощью сферического шарцттра, гыполненного в виде электроттровсдяшсго ШаРа, РаСПОЛОжЕЦЦОГО ЭКСт,"Етттгтттт ЦО внутри диэлектрической тто;.усферт:т, а В КаРКаСЕ В ПЛОСКОСтт. ОСЦ :.т:.в :т:т Пттэлектрической полусферт.т уст;,цсв;тоттт,т четыре катушки ттндуктивттосттт, распо- ЛОжЕННЫЕ На РаВНОМ РаССТОЯ Цти От центра полусферы под угттот 90 отцосительно одна другой в тт".Оскосттт ОСНОВаНИЯ ДИЭЛЕКтРИЧЕСКОй ттоттУСфЕттт.,т, катушки ицдуктивцости, устатов.тсттттт.те под углом 180 одна к другой, сосдттнены последовательно между собой и с генераторньтми выходамц электронного блока вихретокового измегцтеля зазоров, состоящего из тту.тьтттттттбратора, подключенного к вход- тр"ггерного фазосдвигающего ус"- ттт тва, двух усилителей мощттост т ., дт, - , ситтх- РОННЫХ ДЕтЕКтОРОВ, Вт,ГС Дт,т т тттт Гс - ЦО - го фазосдвигающего устрйтсттт:. тт т- КЛЮЧЕНЫ К ДВУМ ЦЕПЯМ, СОСТОЯятттМ Ц.З последовательно соепттттетттттгт устт:ттттелей мощности и пары связанцых между собой катушек индуктивцт сттт, а тп"же с управляющими входами сицкроцтцм ДЕтЕКтОРОВ, СИГНаЛЬНЫЕ Вктт,:т: КОТОРт М подключены к узлам соедцце цтя соответствующих пар катушек т.-Нтцвцости.2. 11 реобраэоватедь по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в него введен дополнительный вихретоковый измеритель зазоров, идентичный основному, преобразователь системы координат и два коммутатора, катушки индуктивности дополнительного вихретокового измерителя зазоров установлены в плоскости основания диэлектрической по О лусферы под углом 45 к катушкам индуктивности основного вихретокового измерителя зазоров на том же расстоянии, что и основные, а преобразователь системы координат выполнен 15 в виде двух модуляторов, связанных с выходами электронного блока дополкительного вихретокового измернелазазоров, фаэосдвигающего устройстваи двух синхронных детекторов, сигнальные входы которого соединены ссигнальными выходами модуляторов, ауправляющие входы соединены с выходами фазосдвигающего устройства,другие выходы которого соединены суправляющими входами модуляторов, выходы синхронных детекторов преобра"эователя системы координат соединеныс одним из входов соответствующегокоммутатора, другой выход которыхсоединен с выходами синхронного детектора основного вихретокового измерителя зазора.аж 680 Подпис ноосударственного комитета СССРам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д.