Устройство для передачи сигналов угловых перемещений

(5 )М. Кл. 6 08 С 19/48 с присоединением заявки РЙ Гооударстооииый комитет(23) Приоритет по долам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ- измеряемые угловые положенияг о чороторов СКТ датчика и приемника, совпадаюптив с угловымиположениями роторных обмотокСКТ,Ио - частота опорного напряжения.Откуда при Орос 0 угловые положения роторов СКТ датчика и приемникаравны друг другу, т. е.О=ВоОднако на практике из-за различныхпогрешностей сигнал рассогласованття навыходе СКТ приемника при с Я,определяется уравнением;(2) где Ц; - полезный сигнал, определяемыйполуравнением (1);цпот р- сигнал-помеха, определяемыйугловой погрешностью Ь фФо)передачи угла Изобретение относится к преобразователям угловых перемещений в код и может быть использовано в измерительнойтехнике и автоматике.Известно устройство для передачи сигналов угловых перемещений, содержащеепоследовательно включенные синусно-косинусные трансформаторы (СКТ), датчик,приемник, усилитель и блок управления 1Недостатком устройства является малая точностьИзвестно также устройство для передачи сигналов угловых перемещений, содержащее генератор опорного напряжения,блок управления и последовательно включенные СКТ датчик и СКТ приемник 1.21.В таких устройствах при идеально вы-.полненных СКТ сигнал рассогласования,сформированный на выходе вторичной (роторной) обмотки СКТ приемника, в общем случае определяется уравнением:=Ц Ьпй(а -)Ь )ЬеоЪ,где К - число пар полюсов СКТ; О =0 + О 1 Ьпот рде,пол потоо т(роторных) обмоток СКТ датчика и одноименных вторичных (роторных) обмоток СКТ приемника выходное напряжение опорного генератора 1 напряжения будет пос педоватспьно во времени поступать на запчтку первичных обмоток СКТ датчика 2 при этом выходные напряжения вторичных обмоток СКТ приемника 3 также поспедоватепько во времени будут поступать ка вход к сумматору 7,Так как первичные (роторные) обмотки СКТ датчика так же, как и вторичные (роторные) обмотки СКТ приемника смещены в пространстве относительно друг дру. юга ка =то в результате коммутации8в роторййх обмотках СКТ датчика и приемника будет сформировано 3-шаговое импульсное вращение векторов пульсирующего поня с частотой Ы равной частоте1коммутации Ы= - , На фиг. 2 а, пока 1аакы угловые положения векторов пульсирующего поля в рогорных обмотках СКТ датчика и приемника в пределах первого периода коммутации ( в разные моменты времени.Из фиг. 2 а следует, что импульсное угловое перемещение векторов пульсирующего поля в роторных обмотках СКТ дат .плка и приемника, происходящее за счет коммутации роторкых обмоток СКТ, может быть и представлено в виде: на первом, втором и третьем выходах генератора 6 импульсов, поступают соответственно на первые, вторые и третьи коммутирующие входы бпоков ключей 4 и 5, За период коммутации Тв первый промежуток времени О ( "Е2.ф на первом выходе генератора 6 импупьсов будет присутствовать импульс, который установит первые ключи блоков кпючей 4 и 5 в замкнутое положение, при этом пер- овичная (1 ф - 4 д ) обмотка СКТ дат-чика 2 будет подключаться к генератору опорного напряжения 1, а первая вторич ная обмотка (1 н - 4 ) СКТ приемника 3 кодкпючится ко входу сумматора 7. ВоЭ., второй промежуток времени"к й- с-ТКво втором выходе генератора 6 импульсов появится коммутирующий импупьс, который установит вторые кличи блоков ключей 4 и 5 в замкнутое положение, при этом вторые о%лотки (2 ф - 4 ц ) и (2 - 4 ) СКТ датчика и приемника подключатся соответственно к выходу генератора 1 опорного напряжения и ко входу сумматора 7. В третий промежуток времени2.-Т сТна третьем выходе генератора 6 импульсово появится коммутирующий импульс, который установит третьи ключи блоков ключей 4 и 5 в замкнутое положение, при этом третьи обмотки (ЗЯ - 4 ф) и (ЗП - 4 й ) СКТ датчика и приемника подключатся со ответственно к выходу генератора 1 опорного напряжения и ко входу сумматора 7,В результате последовательной во врем знл синхгонной коммутации первичных с ок(4) где о, - начальное угловое положениевектора пульсирующего поля(возникающего в первой роторной обмотке СКТ), принятоеаа начальное угловое положениеСКТ датчикаОф - угловое положение вектора пульсирующего поля СКТ датчикав разные моменты времениО рри о(Ы - ,тЙ ф 12.0 дри Л,( - 1.К240 ри -Т.1 л. 7Р,- начальное угловое положениевектора пульсирующего поля (возникающего в первой роторной обмотке СКТ приемника), принятое за начальное угловое попожение ротора СКТ приемника 5 77367Устройство работает следующим обреэомеНа выходе генератора 1 опорного напряжения формируется переменное напряжение с частотой Ио синусоидапьной ипи прямоугопьной формы, которое поступает на сигнальные входы ключей первого блока кйючей 4. На выходах генератора 6 импупьсов последовательно во времени аа период T формируются тактовые 6 прямоугольные импульсы с длительностью1 и п = -и с частотой Ы = - причем тактовые импупьсы на выходах генератора смещены во времени относи- л 5 тельно друг друга на величину равнуюе Тактовые импульсы сформированныеР Т9 7736 не будут изменяться во времени (ПО амплитуде) и, следовательно, будут отказывать влияние на точность устройства.Однако так как на практике (как было указано ранее, суммарная погрешность ЬФ(Ыо ) представлена, главным образом 1, 2, и 4 гармониками с периодами%,= - % = - 9.: - .Ч2 44 а в некоторых спучаях и 8 гармоникой сйпериодом Врд-ф,"Йоторые как покаФ Фвано в (13), (15) не впияют на выход, ной сигнал раесогпасования (14) предло-. женного устройства, то иэ этого следует, что точность передачи угла в предпоженном устройстве практически не будет зависеть от основных инструментальных погрешностей СКТ датчика и приемника, обуспавпивающих поюпение указанных вы ще гармоник.Таким образом, из приведенного анализа следует, что при построении устройства дпя синхронной передачи угла по предложенной схеме основные инструментальные погрешности СКТ даччика и приемника, обусловленны; наличием остаточного напряжения на выходах вторичных обмоток, амплитудой и угловой неортогонапьностью синусно-косинусных обмоток СКТ датчика и приемника, несинусоидапьностью закона изменения выходных напряжений СКТ дат чика и приемника, неидентичностью параметров усипителей, установленных на выходе СКТ датчика (дпя усиления по ам 79 10плизуде его выходных сигналов), не будет влиять на точность передачи угла.формула изобретенияУстройство дпя передачи сигналов уг,ловых перемещений, содержащее генератор опорного напряжения, блок правленияи последовательно включенные синуснокосинусный трансформаторный датчик, синусно-косинусный трансформаторный приемник, о т и и ч а ю щ е е с я тем, что,с цепью повышения точности устройства,в него введены генератор импульсов, дваблока ключей, сумматор и избирательныйусилитель, выход генератора опорного напряжения через первый блок ключей соединен с первичными обмотками синуснокосинусно трансформаторного дазчика, вторичные обмотки синусно-косинусно трансформаторного приемника нодкпючены черезвторой блок ключей ко входам сумматора,управляющие входы блоков ключей попарно соединены с выходами генератора импульсов, выход сумматора через иэбиратепьный усипитепь подключен к блоку управления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Сафонов Л. И. Прецизионные датчики угла с печатными обмотками. М.,"Энергия", 1972, с. 16, рис. 10.2. Ахметжанов А, А. Высокоточныесистемы передачи угла автоматическихустройств. М"Энергия, 1970, с. 6,81 (прототип).С773679 Г, Усачев оставите Техред И,Аорректор С, Ком Редактор Г. Волков ош Тираж 682 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушскащ наб., д, Заказ 7511/65 иал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная,