Устройство для измерения угловых перемещений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ, содержащее вращающийся трансформатор, подклю .ченные к его первому и второму выходам соответственно два демодупятора, вычислительный блок, два источника эталонного напряжения, два ключевых элемента, блок управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения jc тройства, вращающийся трансформатор выполнен в виде трехфазного сельсина-трансформатора , вычислительный блок - в виде сумматора , блок управления - в виде четырех компараторов, устройство снабжено третьим демодулятором и восьмью ключевыми элементами, третий демодулятор подключен к третьему выходу сельс№га-трансформатора , выходы демодутшторовчерез соответственно первый, второй, третий ключевые элементы подключены соответственно к первому, второму, третьему входам сумматора, выход первого демодулятора связан с первыми входами первого, второго и третьего компараторов .блока управления , выход второго демодулятора связан с вторым входом третьего и первым входом четвертого компараторов блока управления, выход третьего демодулятора связан с вторыми входами второго и четвёртого компараторов блока управления , второй вход первого компаратора блока управления соединен с щиной нулевого потенциала, первый источник эталонного напряжения через четвертый и пятый ключевые элементы подключен к четвертому и пятому входам cy flviaTopa, второй источник эталонного напряжения через щестой и седьмой ключевые элементы подключен к щестому и седьмому вхо (Л CZ дам сумматора, выход первого компаратора блока управления соединен с управляющими входами восьмого, девятого и десятого ключевых элементов, выход второго компаратора блока управления через восьмой ключевой элемент соединен с управляющими входами второго и четвертого ключевых элементов, выход третьего компа00 ратора блока управления через девятый ел ключевой элемент соединен с управляю4 щими входами третьего и шестого ключе- . вых элементов, выход четвертого компаратора блока управления через десятый клк чевой элемент соединен с управляющими входагли первого, пятого и седьмого ключевых Элементов.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 С, Ol B 7/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

В

f, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2.1 ) 3422 827/1 8-2 8 .(22) 12.04.82 (46) 15.08.83. Бюл. № 30 (72) Е. И. Борисов (53) 621.317.531.717 (088.8) (56) 1. Чернышов В. О. Поворотные .трансформаторы и их применение в вычислительных и. автоматических устройствах.

М., -Л., "Энергия", с. 64-67.

2. Авторское свидетельство СССР

819574, С, 01 B 7/30, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВЫХ ПЕРЕМЕШЕНИЙ, содержащее вращающийся трансформатор, подключенные к его первому и второму выходам соответственно два демодулятора, вычислительный блок, два источника эталонного напряжения, два ключевых элемента, блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, вращаквцийся трансформатор выполнен в виде трехфазного сельсина-трансформатора, вычислительный блок — в виде сумматора, блок управления — в виде четырех компараторов, устройство снабжено третьим демодулятором и восьмью ключевыми элементами, третий демодулятор подключен к третьему выходу сельси а-трансформатора, выходы демодуляторов через соответственно первый, второй, третий ключевые элементы подключены соогветсгвен. но к первому, второму, третьему входам сумматора, выход первого демодулятора

„„SU„„1035414 А связан с первыми входами первого, вгорого и третьего компараторов блока управления, выход второго демодулятора связан с вторым входом третьего и первым входом четвертого компараторов блока управления, выход третьего демодулятора связан с вторыми входами второго и четвертого компараторов блока управле ния, BtopDA вход первого компарагора блока управления соединен с шиной нулевого потенциала, первый источник эталонного напряжения через четвертый и пятый ключевые элементы подключен к четвертому и пятому входам сумматора, второй источник эталонного напряжения через шестой и седьмой ключевые элемен- а гы подключен к шестому и седьмому входам сумматора, выход первого компаратора блока управления соединен с управляющими входами восьмого, девятого и десятого ключевых элементов, выход второго компарагора блока управления через восьмой ключевой элемент соединен с управляющими входами второго и четвертого клю чевых элементов, выход третьего компарагора блока управления через девятый ключевой элемент соединен с управляющими входами третьего и шестого ключе- . вых элементов, выход четвертого компара) тора блока управления через десятый ключевой элемент соединен с управляющими входами первого, пятого и седьмого ключевых элементов.

1 10354

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения угловых перемещений, например в счетно-решающих устройствах и систем ах ив том ити ки.

Известны датчики угловых перемещений, построенные на сичусно-косинусных вращающихся трансформаторах (1 )

Недостаток известных датчиков - нелинейность или ограниченная линейность характеристики в пределах полного оборота дау чика, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения угловых перемещений, содержащее вращающий- 5 ся трансформатор, подключенные к его первому и второму выходам соответственно ави демэдулятора, вычислительный блок, два исто Mvêe эталонного напряжения, дви ключевых элемента, блок управления(2).

Недостаток известного устройства— сложность егэ выполнения, обусловленная построением вычислительчого блока, вьптолняюшегэ функциональные преобразования и требующего наличия делительных элемен-у5 тов.

Пель изобретения — упрощение устройCtBB.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения угловых перемещений, содержащем вращающийся трансформатор, подключенные к его первому и второму выходам соответственно два демодулятора, вычислительный блок, 35 два истoчника эталонногo напряжения, два ключевых элемента, блок управления, вращающийся трансформатор выполнен B виде трехфазного сельсина-трансформатора, вычислительный блэк — в виде сумматора

40 блок управления — в виде четырех компараторов, стройство снабжено третьил демодулятором и восьмью ключевыми элемен. тами, третий демодулятор подключен к третьему выходу сельсини-тринсформито45 ра, выходы демодуляторов через соответственно первый, второй, третий ключевые элементы подключены соответственно к первому, второму, третьему входам сумматора, вь ход первого демодулятора свя50 звн с первыми входами первого, второгс и третьего компараторов блока уцравле- ния, выход второго демодулятора связан с вторым входом третьего и первым входом -.етвер гэгэ компириторэв блэки упрем ения, выход третьего демодулятора

55 свя=ан с вторыми входами второго и четвертого кэмпариторов блоки управления, второ." э .эд первого кэлшаритори блока

14 управления соединен с шиной нулевого ftr. тенциала, первый источник эталонного напряжения через четвертый и пятый ключевые элементы подключен к четвертому и пятому входам сумматора, второй источник эталонного напряжения через шестой и седьмой ключевые элементы подключен к шестому и седьмому входам сумматора, выход первого компаратора блэка управления соединен с управляющими Входами вэсьмого, девятого и десятого ключевых эдементов, выход второго компиратора блэки управления через восьмой ключевой элемент соединен с управляющими входами второго и четвертого ключевых элементов, выход третьего компаритора блока управления через девятый кл>с евой элемент соединен с управляющими входами третьего и UIecroto ключевых элементов, выход четвертого компиратори блока управления через десятый ключевой элемент соединен с управляющими входами первэгэ, пятого и сеаьмог о ключевых элементов

На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит сельсин-трансформатор 1, демодуляторы 2 — 4, своими входами подключенные к соэтветствующим эбмоткам сельсина-трансформатора, вы числительный блок 5 в виде сумматора, источни.ки 6 и 7 эталонных напряжений, блок 8 управления, содержаший кэмпараторы 912, выходы демодулятора 2 — 4 через соответствующие им ключевые элементы

13 — 15 подключены к первому, второму и третьему входим сумматора сээтветственно, выход источника 6 эталонного напряжения через ключевые элементы 16 и 17 связан с четвертым и пятым входами сумматора 5, выход источника 7 эталонного напряжения через ключевь:е элементы 18 и 19 подключен к шестому и седьмому входам сумматора, вьгхэд KQMlIBритора 9 соединен с управляющими входами ключевых элементов 20 — 22, компарагор 10 через ключевой элемент 20 соединен с управляющими входами ключевых элементов 14 и 16, выход кэмпаритори

11 через ключевой элемент 21 связан с управляющими входами элементов 15 и

18, выход компиритора 12 через ключевой элемент 22 связан с управляюшими входами кл эчевых элементов 13, 17 и 19.

Устройство работает следук цим образом.

3 1035414 4

При повороте вала сельсина-трансформа- 9 - 12 блока 8 управления. Компаратор тора на его обмотках появляются сигна- 9 срабатывает при положительных с4 и уплы, пропорциональные равляет ключевыми элементами 20 — 22.

Компараторы 10 - 12 срабатывают в мо((и, + З/ 5 мент равенства напряжений, подаваемых на их входы.

После выпрямления в демодуляторах

2 — 4 в виде сигналов постоЯнного тока 5;„о .,-„(2,((1 „„с 3((-о.(( они подаются через ключевые элементы !

1.3 - 15 на входы (сумматора) вычислительного блока 5, в котором складывают- »hй. = s(n о .— —,(,пой Q=

1 ся с эталонными напряжениями, подаваемыми на остальные входы сумматора че- 5, 5;(, +

2л) . 231 рез ключевые элементы 16 — 19 следуюз/ з/ шим образом it

Appl о = — и с(=

2 2

25 (5

op — — с(, — л .7

В6(Х 6 (2.7()

=9(AQUA,+ 51(о(- /+2Ып— вь(х 3,( при — (о (—;

Jl 20

6 2 ., (2И . Т((L(=5(1 с(.- — j+4 s(n при — (с(, (Jl;: в6(х 1 3 / 6

231 1

Π— 5 (и 0(.+ 5(р с(„+ /-Я gjр—

Л Т( лри — — <с(. (-—

2 6

ZJi) . Ti

= »(О(.+ /-451п—

В6(К З ((ЗО

7 пр((- J((ot. (——

I что обеспечивает на выходе устройства получение линейной функции во всем диапазоне углов.

Подключением источников 6 и 7 и демодуляторов 2,3 и 4 к (сумматору) вычислительному блоку 5 управляют компараторы

Сигналы компараторов,10-12 (c уче том срабатывания элементов 20 — 22 при о ) О) однозначно определяют точки нереключения (— — — — — — ) и управ. 2-,, т б 6 2 2 ляя ключевыми элементами 13 - 19, уста-. навливают тот или иной режим суммирова- ния, Поскольку точки переключения определяются путем сравнения двух напряжений которые при изменении .напряжения питания сельсина-трансформатора изменяются в одну сторону и на одинаковую величину, они не зависят от колебаний питакщего напряжения. Входы компараторов подключены непосредственно к демодуляторам т.е. сигналы выдаваемые комцараторами, являются функцией только угла поворота

aL, чем исключается возможность появления автоколебаний.

Предлагаемое устройство при простой схеме построения обеспечивает устойчивую работу и линейность во всем диапазо. не углов, 103 541 4

Составители; Ю. Петраковский

Техред Т.Фанта; Корректор А, Повк

Редактор1 С. Лисина

Заказ 50." О/40

Тираж 802 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4