Устройство для измерения погрешности синусно-косинусного поворотного трансформатора

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОГРШШОСТИ СИНУСНО-КОСИНУСНОГО ПОВОРОТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ПО. авт. св. ft 736152, 07 ли ч а ю щ е ее я тем, что, с целью повьвиения точности измерения, в него введены первый и второй фаэочувствительные демодуляторы, -выходы которых соединены с входами соответствующих делителей 1апряжения, входы- : соответствующими входами устройства, а управлякикие входы - с источником I питания синусно-косинусного поворотГного трансформатора.

(19) (И1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ц

РЕСПУБЛИК

3(59 G 08 С 25 00,/

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 736152 (21) 3483371/18-24 . (22) 23,08.82 . (46) 23 ° 11.83, Бюл. В 43 (72),3. A. Нокалн, Н.lO.Óøàêîâà и О. К . Епи фа нов (53) 681. 325 (088. 8) (56) 1. Авторскее свидетельство СССР

9 736152, кл. (д 08 С 9/04, Н 02 К 15/00, 1978 (прототип).. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПОГРЕШНОСТИ СИНУСНО-КОСИНУСНОГО

ПОВОРОТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА nn: авт. св. В 736152, î g л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыаения точности измерения, в него вве-. дены первый и второй фаэочувствительные демодуляторы, .выходы которых соединены с входами соответствукщих делителей напряжения, входы-с соответствукнцими входами устройства, а управлякщие входы - с источником .

1 питания сииусно-косинусного поворотного трансформатора.

1056253

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения погрешности преобразования в системах автоматики и в счетно-Решающих устройствам, содержащих синусно-косинусные поворот,ные трансформаторы.

По основному авт..св. Р 736152 известно устройство для измерения погрешности. синусно-косинусного поворотного трансформатора (СКПТ), содержащее два делителя напряжения, многопояюсный переключатель и .индика» тор нуля, первый вход первого. делителя напряжения подключен к переключателю и снабжен выводом для подключе- 15 ния одного конца синусной обмотки поворотного трансформатора, второй вход снабжен выводом для подключения второго конца синусной обмотки, другой делитель напряжения подключен 20 обоими входами ж переключателю и снабжен выводами для подключения ко1 синусной обмотки поворотного трансформатора, второй вход первого делителя напряжения, выходы обоих дели-. 25 телей напряжения и индикатор нуля подключены к многополюсному.переключателю (1) .

Недостатками известиого устройства являются низкая точность .и трудоемкость измерений вследствие наличия в выходном сигнале квадратурной составляющей остаточного напряжения, имеющего место при любых, теоретически равных нулю, комбинациях напряжений,. снимаемых с делителей напряжения, подключенных к выводам синусной и косинусной обмоток СКПТ.

Цель изобретения — повышение точности измерения погрешности СКПТ путем устранения квадратурной состав-40 ляющей остаточного напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения погрешности синусно-косинусного поворотного трансформатора введены, 45 первый и второй фазочувствительные . демодуляторы, выходы которых соединены с входами соответствующих делителей напряжения, входы — с соответ- ствующими входами устройства, а управляющие, входы — c источником питания СКПТ.

На чертеже приведена функциональ ная схема устройства для измерения погрешности CKIIT. устройство содержит первый преци--55 эионный фазочувствительный демодулятор 1, второй прецизионный фазочувствительный демодулятор 2, первый делитель 3 напряжения, состоящий из резисторов 4 и 5, второй 60 делитель 6 напряжения, состоящий из резисторов 7 и В, многопозиционный галетный переключатель 9 из двух частей 10 и 11, индикатор 12 нуля Выводы синусной обмотки 13 под-65 ключены к входам 14 и 15 демодулятора 1. Вход 16 делителя 3 напряжения подключен к выходу 17 демодуля» тора 1 и к клемме 18 части 10 переключателя 9. Вход 19 делителя 3 напряжения подключен к выходу 20 демодулятора 1, к клемме 21 части 11 переключателя 9 и к клемме 22 части 10 переключателя 9. Выводы косинусной обмотки 23 подключены к входам 24 и 25 демодулятора 2. Вход 26 делителя 6 напряжения подключен к выходу 27 демодулятора 2, к клемме 28 части 11 переключателя 9 и к клемме 29 части 10 переключателя 9. Вход 30 делителя 6 напряжения подключен к. выходу 31 демодулятора 2, к клемме 32 части 11 переключателя .9 и к клемме 33 части 10 переключателя 9. Выходы 34 и 35 (средние точки) делителей 3 н 6 подключены к клеммам 36 и 37 и клеммам 38 и 39 части 10 переключателя 9 соответственно.

К клеммам 40 и 41 части 10 переключателя 9 подключен индикатор 12 нуля. Входы 42 и 43 управления демодулятора 1 и входы 44 и 45 управления демодулятора 2 подключены к источнику 46 питания СКПТ.

В предлагаемом устройства полную погрешность преобразования СКПТ измеряют как отклонение угла поворота ротора .(соответствующего моменту компенсации напряжений, снимаемых с делителей напряжения, подключенных к . выводам синусной и косинусной обмоток через прецизионные фазочувствительные пиковые демодуляторы) от расчетного угла, определяемого соотношением плеч делителей, Условием компенсации напряжений, снимаемых с плеч делителей, является уравнение

"5 „ "8 ,- — З(п РК - сОВРо(. = О;

"4 "5 Т+ "8 где R4 и ) — величины сопротивлений резисторов 4 и 5 делителя 3; и "8 — величины сопротивлений резисторов 7 и 8 делителя б;

- угол поворота ротора

CKIIT

Р— число пар полюсов.

При отсутствиии прециэиоиных фазочувствительных пиковых демодуляторов в .момент компенсации напряже,. ний, которые снимаются с синусной и косинусной. обмоток СКПТ и подаются на делители напряжений, имеет место некоторое напряжение на инди-.каторе нуля. Это напряжение являет- . ся квадратурной составляющей остаточного напряжения и представляет собой напряжение основной несущей

1055253 ные поворотные трансформаторы, обеспечивающие точность передачи угла, как в дистанционной передаче угла, так и режиме прямого кодирования (-3-5 угл. с). Для достоверной аттестации таких датчиков с целью опре::деления;их класса точности необходимы схемы контроля, обеспечиваючастоты, сдвинутое по фазе относительно полезного сигнала на 90 и возникающее вследствие неоднороднос-) ти магнитной системы СКПТ. Оно имеет место при любых теоретически равных нулю комбинациях выходных напряжений,.снимаемых с делителей, и не компенсируется низким доворотом ро- .

"гора. Наличие этой квадратурной составляющей остаточного напряжения при измерении погрешности высокоточных многополюсных СКПТ (погрешность их.составляет 3-5 угл. с), имеющих низкий уровень выходного сигнала и малое отношение сигнал/помеха, приводит к значительной ошибке измерения 1э (1,5-2 угл. с).

Включение в схему прецизионных фаэочувствительных пиковых демодуляторов позволяет преобразовывать выходные напряжения синусной и косинус- 20 ной обмоток и снять с выходов первого и второго демодуляторов постоянные напряжения, которые не содержат квадратурной составляющей остаточногп напряжения и являются в несколько 25 раз больше по величине (относительно .напряжений, снимаемых.с обмоток) вследствие коэффициентов передачи по напряжению демодуляторов больше еди« ницы. Тогда моменту компенсации напря. жений, снимаемых с делителей напря жения, соответствует нулевое показание индикатора нуля. Это позволяет исключить ошибку измерения, вызванную наличием остаточного напряжения, облегчает работу оператора.

Устройство работает следующим образом, Развернув ротор испытуемого СКПТ (установленного на угломерном устройстве) на расчетный угол Ж, набирают 40 сопротивления плеч делителей 3 и б напряжения. Переключатель 9 устанавливают в одно из положений (Е,Н,01,Ф) в зависимости от угла поворота ротора. Установка переключателя 9. в поют-45 жение 1 соответствует случаю, при котором ted Р=О, а оценка величины погрешности СКПТ осуществляется по обмотке 13 (измерение асимметрии нулевых точек обмотки 13) .

Установка переключателя 9 вположение II соответствует случаю, при кото.ром tget:Р"- О, à оценка величины погреш- ности СКПТ ведется по обмотке 23 (измерение асимметрии нулевых точек обмотки 23).

Установка переключателя 9 в положение Ш соответствует случаю, когда

ЯФР .О, а в положением, когда

«фиР О. Оценка величины погрешности

СКПТ в этих случаях осуществляется 60 по обеим обмоткам путем измерения ,погрешности отображения функциональ. ной зависимости и неравенства козф-

;фициентов трансформации по компенсационной схеме.

При любом иэ четырех положений переключателя 9 по цепи, содержащей делители 3 и б напряжений и индикатор 12 нуля, протекает постоянный ток, не имеющий (в соответствии с принципом работы фазочувствительных пиковых демодуляторов) составляющей, обусловленной квадратурным остаточным напряжением. После установки переключателя 9 в положение, соответствующее углу поворота ротора, доворотом ротора СКПТ добиваются нулевого показания индикатора нуля.

Отклонение фактического угла по-. ворота ротора от расчетного характеризует полную погрешность преобразования CKПТ.

Таким образом, повышение точности измерения погрешностей СКПТ с помощью предлагаемого устройства llo сравнению с известным достигается включением на выходы синусной и косинусной обмоток СКПТ прецизионных фазочувствительных демодуляторов, позволяющих устранить квадратурную составляющую остаточного напряжения, приводящую к ошибке измерения погрешности СКПТ (-1,5-2 угл. с) s момент компенсации напряжений, снимаемых с делителей напряжения. В соответствии с принципом работы фазочувствительные демодуляторы 1 и 2 преобразуют переменные напряжения, снимаемые с синусной и косинусной обмоток

СКПТ, в постоянные напряжения, которые не содержат квадратурной составляющей остаточного напряжения и являются в несколько раз большими по величине относительно напряжений, снимаемых с обмоток, вследствие того, что коэффициенты передачи по напряжению обоих демодуляторов больше единицы. Это увеличивает точность измерения погрешности поворотного трансформатора в несколько раэ, снижает трудоемкость измерений и облегчает ра,боту оператора.

Высокая точность измерения и просI тая схема устройства позволяют применять устройство как при исследовательских работах, так и в промышленном производстве.

В частности освоено серийное производство Датчиков синхронной передачи угла (ДСПУ), представ.-. ляющих собой прецизионные многополюа щие высокую точность измерения погрешности.

1056253

Составитель k Сидоренко

Редактор В.Данко .Темро м, Tepep i . Корректор С.Шекмар ЗакаЪ 9313/46 .: ..;. Уираж.618........, Подписное

ВЙИИПЙ 1 осударственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Предлагаемое устройство позволяет .с большой точностью осуществлять измерение полной погрешности СКПТ с .целью его аттестации и анализа по,грешности для выявления ее источников.

Как показыэают расчеты и предварительные результаты испытаний, точйость измерения погрешности СКПТ увеличивается в 1,5-2 раза по сравнению с известным устройством.