Преобразователь угла поворота вала в код

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий фазовый датчик угла, в корпусе которого укреплен статор синхронного электродвигателя, ротор синхронного электродвигателя жестко соединен с ротором-модулятором и установлен на подщипниках внутри статора синхронного электродвигателя, первый и второй электропроводящие зубчатые венцы с зубьями на внутренней цилиндрической поверхности укреплены на роторе-модуляторе, третий электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внещней цилиндрической поверхности укреплен в корпусе и установлен с зазором внутри первого зубчатого венца, четвертый электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внещней цилиндрической поверхности укреплен на входном валу и установлен с зазором внутри второго зубчатого венца, и цифровой интегрирующий фазометр , отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и снижения его энергопотребления , каждый из зубчатых венцов с зубьями на внещней цилиндрической поверхности выполнен из двух зубчатых колес, $ электрически изолированных друг от друга, зубчатые колеса третьего и четвертого зубчатых венцов попарно подключены к первым и вторым входам цифрового интегрирующе го фазометра соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ÄÄSU ÄÄ 1 105921 з(д1) G 08 С 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ р . тт»М 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13

К АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ВММЦ,и, (21) 3601776/18-24 (22) 28.03.83 (46) 30.07.84. Бюл. № 28 (72) Е. А. Авдеев и Б. И. Васанов (53) 681.325 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 902042, кл. G 08 С 9/04, 1980.

2. Звере А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., «Энергия», 1974, с. 12, рис. 2.

3. Авторское свидетельство СССР № 503268, кл. G 08 С 9/00, 1973 (прототип) . (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВАЛА В КОД, содержащий фазовый датчик угла, в корпусе которого укреплен статор синхронного электродвигателя, ротор синхронного электродвигателя жестка соединен с ротором-модулятором и установлен на подшипниках внутри статора синхронного электродвигателя, первый и второй

Ф электропроводящие зубчатые венцы с зубьями на внутренней цилиндрической поверхности укреплены на роторе-модуляторе, третий электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внешней цилиндрической поверхности укреплен в корпусе и установлен с зазором внутри первого зубчатого венца, четвертый электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внешней цилиндрической поверхности укреплен на входном валу и установлен с зазором внутри второго зубчатого венца, и цифровой интегрирующий фазометр, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и снижения его энергопотребления, каждый из зубчатых венцов с зубьями на внешней цилиндрической поверхности выполнен из двух зубчатых колес, электрически изолированных друг от друга, Ж зубчатые колеса третьего и четвертого зубчатых венцов попарно подключены к первым и вторым входам цифрового интегрирующе

ro фазометра соответственно.

1105921

Изобретение относится к автоматическому управлению и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством.

Известен преобразователь угла поворота в фазу, содержащий неподвижный зубчатый статор датчика с обмоткой, укрепленный на валу, угол которого измеряется, зубчатый ротор датчика с обмоткой, два зубчатых венца, укрепленных на роторе синхронного электродвигателя и индукционно связанных со статором и ротором датчика, статор синхронного электродвигателя и элементы грубого отсчета (1).

Недостатком этого преобразователя является наличие устройства, считывающих элементов, выполненных в виде зубчатых венцов с обмотками, которые запитываются электрическим током, что обуславливает сложность конструкции и приводит к потере энергии на сопротивлении обмоток.

Известен также преобразователь угла поворота в код, содержащий неподвижную пару статор-модулятор и подвижную пару ротор-модулятор, предста вл яю щие собой электростатические параметрические генераторы, выходы которых подключены к блоку преобразования сдвига фазы в код (2).

Недостатком таких преобразователей является невысокая надежность и помехоустойчивость, вызванные наличием скользящего контакта на модуляторе.

Наиболее близким к данному изобретению является преобразователь угла поворота вала в код, содержащий фазовый датчик угла, в корпусе которого укреплен статор синхронного электродвигателя, ротор синхронного электродвигателя жестко соединен с ротором-модулятором и установлен на подшипниках внутри статора синхронного электродвигателя, первый и второй электропроводящие зубчатые венцы с зубьями на внутренней цилиндрической поверхности укреплены на роторе-модуляторе, третий электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внушней цилиндрической поверхности укреплен в корпусе и установлен с зазором внутри первого зубчатого венца, четвертый электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внешней цилиндрической поверхности укреплен на входном валу и установлен с зазором внутри второго зубчатого венца, цифровой интегрирующий фазометр, в каждом из зубчатых венцов с зубьями на внешней цилиндрической поверхности выполнена круговая канавка со стороны зубьев, в которую уложена обмотка, обмотки третьего и четвертого зубчатых венцов подключены к первому и второму входам цифрового интегрирующего фазометра соответственно (3).

Недостатками известного преобразователя являются его сложность и значительное

1О

55 энергопотребление, связанное с протеканием тока в обмотках.

Целью изобретения является упрощение преобразователя и снижение его энергопотреблен ия.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе угла поворота вала в код, содержащем фазовый датчик угла, в корпусе которого укреплен статор синхронного электродвигателя, ротор синхронного электродвигателя жестко соединен с ротором-модулятором и установлен на подшипниках внутри статора синхронного электродвигателя, первый и второй электропроводящие зубчатые венцы с зубьями на внутренней цилиндрической поверхности укреплены на роторемодуляторе, третий электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внешней цилиндрической поверхности укреплен в корпусе и установлен с зазором внутри первого зубчатого венца, четвертый электропроводящий зубчатый венец с зубьями на внешней цилиндрической поверхности укреплен на входном валу и установлен с зазором внутри второго зубчатого венца, и цифровой интегрирующий фазометр, каждый из зубчатых венцов с зубьями на внешней цилиндрической поверхности выполнен из двух зубчатых колес, электрически изолированных друг от друга, зубчатые колеса третьего и четвертого зубчатых венцов попарно подключены к первым и вторым входам цифрового интегрирующего фазометра соответственно.

На чертеже представлена схематическая конструкция предлагаемого преобразователя

Преобразователь угла поворота вала в код содержит фазовый датчик 1 угла, в корпусе 2 которого укреплен статор 3 синхронного электродвигателя, ротор 4 синхронного электродвигателя жестко соединен с ротороммодулятором 5 и установлен на подшипниках

6 внутри статора 3 синхронного электродвигателя, первый 7 и второй 8 электроподводящие зубчатые венцы с зубьями на внутренней цилиндрической поверхности укреплены на роторе-модуляторе 5, третий электропроводящий зубчатый венец 9 с зубьями на внешней цилиндрической поверхности укреплен в корпусе 2 и установлен с зазором внутри первого зубчатого венца 7, четвертый электропроводящий зубчатый венец 10 с зубьями на внешней цилиндрической поверхности укреплен на входном валу 11 и установлен с зазором внутри второго зубчаточо венца 8, цифровой интегрирующий фазометр 12, каждый из зубчатых венцов 9 и 10 с зубьями на внешней цилиндрической поверхности выполнен из двух зубчатых колес 13 и 14, электрически изолированных друг от друга, зубчатые колеса 13 и 14 третьего 9 и четвертого 10 зубчатых венцов попарно подключены соответственно к первым и вторым входам цифрового интегрирующего фазометра 12.

1105921

Составитель А. Смирнов

Редактор С. Тимохина Техред И. Верес Корректор С. Черни

За каз 5122/40 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытии

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Преобразователь работает следуюшим образом.

Колеса 13 и 14 зубчатого венца 9 вместе с зубчатым венцом 7 образуют первые два последовательно соединенных конденсатора переменной емкости. Колеса 13 и 14 зубчатого венца 10 вместе с зубчатым венцом 8 образуют вторые два последовательно соединенных конденсатора переменной емкости.

При вращении ротора 4 вместе с ротороммодулятором 5 и укрепленными на нем зубчатыми венцами 7 и 8 емкость каждой пары последовательно соединенных конденсаторов будет наибольшей при нахождении зуба против зуба и наименьшей при нахождении зуба против впадины. В интегрирующем фазометре 12 каждая пара последовательно соединенных конденсаторов подключена к источнику переменного тока. При вращении ротора 4 происходит модуляции сигнала переменного тока с частотой, пропорциональной числу зубьев венцов и числу оборотов ротора 4. Поворот входного вала 11 на один зуб приводит к сдвигу. по фазе огибающей модулированного сигнала зубчатых- венцов

8 и 10 на 360 по отношению к сигналу зубчатых венцов 7 и 9. В интегрирующем фазометре 12 производится преобразование сдвига фазы огибающих двух модулированных сигналов в код.

В результате конструкция преобразователя упрощается и снижается его энергопотребление.