Преобразователь угла поворота вала в напряжение

 

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА ПОВОРОТА ВА.ПА В НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий сельсин, обмотка возбуждения которого соединена с источником напряжения переменного тока, а выходы подключены к блоку преобразования трехфазного напряжения в двухфазное , один фильтр, формирователь фазного импульса, выход которого подключен к одному входу R5 -триггера , формирователь опорного импульса , информационный вход которого соединен с источником напряжения переменного тока, а выход через блок задержки подключен к другому входу R6 -триггера, выходы которого подключены к информационным входам блока преобразования широтно-импульсного модулирования сигнала в напряжение, опорньй вход которого соединен с источником опорного напряжения , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены первый и второй модуляторы, генератор высокочастотного синусоидального сигнала, другой фильтр и сумматор, два выхода сельсина и выходы блока преобразования трехфазного напряжения в двухфазное подключены к информационным входам первого и второго модуляторов соответственно , выходы которых через один и другой фильтры подключены к входам сумматора, выход сумматора подключен к входу формирователя фазного импульса, а выход генератора высокочастотного синусоидального сигнала подключен к опорным входам первого и второго модуляторов и формирователя опорного импульса , выход источника опорного напряжения соединен с опорным входом блока задержки. с 2.Преобразователь по п.1, (Г/ отличающийся тем, что блок преобразования трехфазного напряжения в двухфазное содержит два резистора и конденсатор, одни выводы которых являются тремя входами блока, а другие выводы соединены между собой и являются одним выходом блока, другим выходом котосо оо рого является один вывод конденсатора . 00 3.Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что формирователь опорного импульса содержит последовательно соединенные модулятор, фильтр, компаратор и дифференцирующий элемент, выход которого является выходом формирователя опорного импульса, а информа1Ц1онный и опорный входы модулятора являются информационным и опорным входами формирователя опорного импульса. 4.Преобразователь по п.1, о тличающийся тем, что блок задержки содержит генератор пило

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (бц У Н 03 M 1/28

ЕС .:СГ:1";: 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тора.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3744238/24-24 (22) 28.05.84 (46) 23.11.85. Бюл. Ф 43 (72) В.П. Счеславский, Ю.И. Грибанов и В.М. Панченко (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 537327, кл. С 05 В 11/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР и 750536) кл. С 08 С 9/04, 1978. (54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ УГЛА

ПОВОРОТА ВАЛА В НАПРЯЖЕНИЕ, содер-: жащий сельсин, обмотка возбуждения которого соединена с источником напряжения переменного тока, а выходы подключены к блоку преобразования трехфазного напряжения в двухфазное, один фильтр, формирователь фазного импульса, выход которого подключен к одному входу 1 5 -триггера, формирователь опорного импульса, информационный вход которого соединен с источником напряжения переменного тока, а выход через блок задержки подключен к другому входу R5 -триггера, выходы которого подключены к информационным входам блока преобразования широтно †импульсного модулирования сигнала в напряжение, опорный вход которого соединен с источником опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности предбразова-.еля, в него введены первый и второй модуляторы, генератор высокочастотного синусоидального сигнала, другой фильтр и сумматор, два выхода сельсина и выходы блока преобразования трех„„SU„„1193807 А фазного напряжения в двухфазное подключены к информационным входам первого и второго модуляторов соответственно, выходы которых через один и другой фильтры подключены к входам сумматора, выход сумматора подключен к входу формирователя фазного импульса, а выход генератора высокочастотного синусоидального сигнала подключен к опорным входам первого и второго модуляторов и формирователя опорного импульса, выход источника опорного напряжения соединен с опорным входом блока задержки.

2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что блок преобразования трехфазного напряжения в двухфазное содержит два резистора и конденсатор, одни выводы которых являются тремя входами блока, а другие выводы соединены между собой и являются одним выходом блока, другим выходом которого является один вывод конденса3 Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что формирователь опорного импульса содержит последовательно соединенные модулятор, фильтр, компаратор и дифференцирующий элемент, выход которого является выходом формирователя опорного импульса, а информационный и опорный входы модулятора являются информационным и опорным входами формирователя опорного импульса.

4. Преобразователь по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок задержки содержит генератор пилоОбразного напряжения, компаратор, дифференцирую?ций элемент и потенциометр„ вход генератора пилообразного напряжения является входом блока, а выход подк?тючен к одному

I3xo!Iy компаратора, другой вход которого соединен с выходом потен1 19380 7 ц??ометра„а выхо I компаратора подкл?с ?ен к ли<буфере??цирующему элементу, 1?ыхоц которого является вь:хс?цом

O.l0Ка т а OIIO !1 ? Ь?Е 13XOJ?b? ПО ТЕ Н?IИО метра и ?е??ератора пилообразногo напряжения соединены между собой H являются о?;Орным вхо;?ом блока.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в устройстве преобразования механических перемещений в электрические си гн алы .

Целью изобретения является повыщение надежности преобразователя.

На фиг.1 представлена структур— ная схема преобразователя; на фиг.2 — структурная схема формирователя опорного импульса, Преобразователь угла поворота вала в напряжение содержит сельсин

1, обмотка возбуждения которого соединена с источником 2 напряжения переменного тока, а выходы подключены к блоку 3 преобразования трехфазного напряжения в двухфазное, один фильтр 73, формирователь 5 фаз— ного импульса, выход которого подключен к одному входу к,? -триггера

6, формирователь опорного импульса, информационньгй вход которого соединен с источником 2 напряжения переменного тока, а выход через блок

8 задержки подключен к другому вхо— ду кЬ -триггера 6., выходы которого подк ?ючены к информационным входам блока 9 преобразования широтноимпульсного модулированного сигнала в напряжение, опорный вход которого соединен с источником 10 опорного напряжения, первый 11 и второй 12 модуляторы, генератор 13 высокочастотного синусоидального сигнала, фильтр 14 и сумматор 15, выходы сельсина 1 и блока 3 преобразования трехфазного напряжения в двухфазное подключены к информационным входам первого 11 и второго 12 модуляторов соответственно,, выходя! которых через фильтры 4 и 14 подключены к входам сумматора ?э, I3ь1хо;1 которого подключе . вх??ду формирователя 5 фаз ного импульса, а выход генератора 13 высокочастотно—

5 гo синусоидального сигнала подключен к опорным входам первого 11 и второго 12 модуляторов и формирователя опорного импульса, выход источника 10 опорного напряжения соединен с опорным входом блока 8 задержки.

Блок 3 преобразования трехфазногс напряжения в двухфазное содержит два резистора 16 ?? 17 и конденсатор

18, одни выводы которых являются

15 тремя входами блока 3, а. другие выводы соединены межцу собой и явля— ются одним выходом блока 3,, другим

ВЬГКОДОМ КОТО, ОГО ЯВЛЯЕТСЯ ОДИН ВЫ вод конденсатора 8.

Блок 8 задержки содержит генератор 19 пилообраз?ного напряжения

9 дифференцируощий элемент 20, компаратор 21 и лотенциометр 22. вход

25 генератора 1 9 пилообразного на пряжения является входом блока В„ а выход подключе?. к одному входу ком— паратора 21,. другой вход которого соединен с выходом потенциометра 22, d зыход компаратора 21 подключен к

30 дифференцирующему элементу 20, выход которого является выходом блока 8, а опорные вхоцы потенциометра 22

l енератора 19 пилообразHo! о жения соеди??е??ы между собой и явля35 ются опорным входом блока 8.

Формирователь 7 опорного импульса содержит последовательно соединенные модулятор 23, фильтр 24, компаратор 25 и дифференцирующий элемент 26, выход которого является выходом формирователя 7, а информационный и опорный входы модулятора 23

?Iаляют я инфОрм«ционньм и o?Jop?lb!bм

1193807

5

55 входами формирователя 7 опорного сигнала.

Преобразователь работает следующим образом.

На обмотку сельсина 1 с источника 2 поступает переменное синусоидальное напряжение частоты са, На выходе сельсипа 1 формируются сигналы переменного тока, модулированные по амплитуде в функции угла поворота. Сигнал одной фазы

= g 5in fd 1; ei n Я с выхода сельсина 1 поступает на информационный вход модулятора 11, а сигналы двух других фаз поступают в блок 3, где формируется напряжение U = 0 со5 ь t, 5in о поступающее на информационный вход модулятора 12. Сдвиг по фазе

П на частоте Я осуществляется путем выбора емкости конденсатора 18 так, что его емкостное сопротивление по модулю значительно меньше активного сопротивления резисторов

16 и 17.

На опорные входы модуляторов 11 и 12 подается напряжение высокой частоты с выхода генератора 13. Модуляторами 11 и 12 сигналы Llt и 0 выравниваются по амплитуде, преобразуются в амплитудно-модулированные высокочастотные сигналы синуса и косинуса, которые передаются по линиям связи на фильтры 4 и 14. Последние вновь выделяют сигналы U1 и

52,которые подаются на входы сумматора 15, на выходе которого формируется синусоидальный сигнал

= яc05(Иtф) с независимой от угла амплитудой и фазовым сдвигом пропорциональным угловому положению ротора сельсина 1.

С выхода источника 2 переменное напряжение питания обмотки возбуждения сельсина 1 подано на информационный вход формирователя 7 опорных импульсов, который содержит модулятор 23, связанный с фильтром

24, и обеспечивает гальваническую развязку входа опорной фазы, что обеспечивает точность преобразователя при пробое изоляции.

Вход высокой частоты модулятора

23 связан с выходом генератора 13 высокой частоты. Восстановленный на выходе фильтра 2 сигнал опорной фазы подан на вход компаратора 25, который преобразует сигнал опорной фазы в прямоугольные импульсы. Один из фронтов этих импульсов выделяется дифференцирующим элементом 26.

Импульсы с выхода формирователя

7 поданы на вход запуска генератора

19 пилообразного напряжения. С приходом каждого импульса с формирователя 7 генератор 19 вырабатывает один период линейно нарастающего напряжения.

Пилообразное напряжение и опорное напряжение с выхода потенциометра 22 подаются на входы компаратора

21. Иаксимальные напряжения пилообразного сигнала и сигнала потенциометра 22 выбраны равными, что позволяет на выходе компаратора 2 1 получить импульс с изменяемой в пределах периода сети длительностью.

Подвижный фронт этого импульса выделяется дифференцирующим элементом 20. При положении ротора сельсина, принятом за нуль отсчета угла, совмещаются импульсы формирователей

5 и 20 с помощью потенциометра 22 при любой начальной установке сельсина 1. !

Время фазового несоответствия импульсов формирователей 5 и 20 фиксируется триггером 6. На одном из его выходов формируется импульс, л длительность с, которого пропорциональна углу с поворота вала сельсина 1. На втором выходе триггера 6 формируется импульс длительности Т- Г . Эти импульсы подаются

4 на входы блока 9 преобразования широтно-модулированных импульсов в напряжение. На опорный вход блока

9 подано стабильное напряжение источника 10 опорного напряжения.

При необходимости изменения направления отсчета вместо прямого используется инвертированный сигнал с выхода триггера 6. Выбор прямого или инверсного выхода триггера 6 осуществляется переключателем реверса в блоке 9.

Предлагаемый преобразователь обеспечивает работоспособность при возможном пробое изоляции в низкочастотных цепях, связанных с сельсином.

1193807

Фиг 2

Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7325/59

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

Составитель A. Смирнов

Редактор И. Николайчук . Техред M.Ïàðoöàé Корректор С. Шекмар