Фазозадающее устройство

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Фазозадающее устройство (ФЗУ) содержит основание I, привод 2 с валом 3, ге нератор гармонических функций в виде балок 6 и 7 с тензодатчиками 15, деформирующий механизм в виде диска 8. Стойка 4 ФЗУ имеет П-образное сечение и имеет в продольной стенке вертикальную прорезь 9 для установки прилива П-образной каретки 10. В замкнутых пазах 16 и 17 размещены соответствующие пальцы 11 и 12, концы которых выполнены в виде полусфер для обеспечения точечного взаимного динамического контактирования. Диск 8 сбалансирован, а пальцы 11 и 12 подпружинены к нему за счет погибей балок 6 и 7 из упругого материала. Механический фазовращатель включает винт 18 с баращком, установленный с самоторможением на стойке 4, гайкообразный элемент 19 на каретке 10, отсчетную шкалу. ФЗУ имеет повышен- , ную точность в работе. 6 ил. с о (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (SI) 4 С 01 R 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4062945/24-21 (22) 25.04.86 (46) 30.01.88. Бюл. М - 4 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) А.Б.Лукашенок, Ю.Г.Логачев и М.В.Ушаков (53) 621.3!7.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 317002, кл. С 0) R 25/04, 1967.

Авторское свидетельство СССР

Ó I)73341, кл. G 0) R 25/04, 1984. (54) ФАЗОЗАДА)ОЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Фазозадающее устройство (ФЗУ) содержит основание 1, привод 2 с валом 3, ге нератор гармонических функций в виде

„„SU„„1370602 А 1 балок 6 и 7 с тензодатчиками 15, деформирующий механизм в виде диска 8.

Стойка 4 ФЗУ имеет П-образное сечение и имеет в продольной стенке вертикальную прорезь 9 для установки прилива П-образной каретки IO. В замкнутых пазах 16 и 17 размещены соответствующие пальцы Il и 12, концы которых выполнены в виде полусфер для обеспечения точечного взаимного динамического контактирования. Диск

8 сбалансирован, а пальцы 11 и 12 подпружинены к нему эа счет погибей балок 6 и 7 иэ упругого материала.

Механический фаэовращатель включает винт 18 с "барашком", установленный с самоторможением на стойке 4, гайкообразный элемент 19 на каретке 10 отсчетную шкалу. ФЗУ имеет повьппен-, ную точность в работе. 6 ил.

)370602

Изобретение относится к электроизмерительной технике, предназначено для получения двух гармонических сигналов с регулируемым значением угла фазового сдвига между ними и может быть использовано, например, при калибровке низкочастотных фазометров и аппаратуры гармонического анализа, в частности, для экспериментальных !О исследований нестационарных характеристик различных объектов в аэродинамической трубе.

Цель изобретения — повышение точности работы фазозадающего устройст- 15 ва.

На фиг.1 представлено фазозадающее устройство, общий вид, изометрия; на фиг.2 — то же, вид сбоку, продольный разрез, на фиг.3 — условные раз- 20 вертки отдельных круговых поперечных сечений диска деформирующего механизма; на фиг.4 — сечение A-А на фиг.2; на фиг.5 — вид Б на фиг.4;на фиг.6 принципиальная электромеханическая схема устройства.

Фазозадающее устройство состоит из механической и электрической частей.

Механическая часть (фиг.1-5) вклю- 30 чает основание 1, привод (например, электродвигатель постоянного тока)

2 с валом 3, шарнирно установленным (например, в подшипниках качения) в первой 4 и второй 5 стойках основа- 35 ния, генератор гармонических (синусоидальных) функций в виде первой балки (упругой пластины) 6 с тензодатчиками (тензорезисторами) и аналогичной второй балки 7 с тензодатчи- 40 ками, и деформирующий механизм в виде диска 8, закрепленного соосно на валу 3. Первая стойка 4 выполнена фигурной П-образного сечения и имеет в продольной стенке вертикальную про- 45 резь 9, в которой установлен прилив

П-образной каретки 10. Балки 6 и 7 расположены в диаметральной плоскости диска 8 параллельно его оси вращения внутри соответственно стойки 4, на которой закреплен один конец первой балки, и каретки 10, на которой закреплен один конец второй балки, и выполнены с косинусоидальной погибью. Свободные концы обеих балок снабжены пальцами ll и 12, установленными с возможностью осевого перемещения в соответствующих направляющих отверстиях 13 и 14 в стойке 4 и

Г каретке 10. Ila середине погиби каждой балки размещено четыре идентичных тензодатчика 15 (15.1-15.4) соответственно симметрично попарно с двух сторон. На внутренней и внешней (периферийной) частях диска 8 выполнены два замкнутых паза 16 и 17, концентричных относительно оси вращения, профили глубины которых выполнены по закону синусоидальной функции. Гармоническая функция профиля глубины паза 17 выполнена с линейно изменяющимся вдоль его ширины (вкруговую в радиальном направлении диска 8) углом фазового сдвига (V), например, в диапазоне половины периода (180 ) относительно гармонической функции профиля глубины паза 16. В пазах 16 и

17 размещены соответствующие пальцы

II и 12, концы которых выполнены в виде полусфер для обеспечения точечного взаимного динамического контактирования. Диск 8 сбалансирован, а пальцы 11 и 12 подпружинены к нему за счет погибей балок 6 и 7 из упругого материала.

Устройство имеет механический фазовращатель, который выполнен в виде резьбового соединения, включающего винт 18 с "барашком", установленный с самоторможением на стойке 4, и гайкообразный элемент 19 на каретке 10. Фазовращатель снабжен отсчетной линейкой (прямой) шкалой 20, расположенной на внешней стороне стойки

4 параллельно прорези 9, и указателем 21, укрепленным на каретке 10.

Электрическая часть (фиг.6) образована первым 22 и вторым 23 идентичными четырехплечими мостами с тензодатчиками 15.1"15.4 отдельных балок

6 и 7, включенными дифференциально.

Одни диагонали мостов 22 и 23 подключены к источнику 24 постоянного напряжения (U) а другие их диагонали соединены с сигнальными выходами устройства на панели 25, причем моста

22 непосредственно, а моста 23 — через переключатель 26 полярности на два положения (I и ZZ). Источник 24 через регулировочный реостат 27 соединен с электроприводом 2.

Фазозадающее устройство работает следующим образом.

Посредством электропривода 2 с регучировочным реостатом 27 в цепи питания через вал 3 диску 8 деформирующего механизма сообщается равно1370602

Фазозадающее устройство, содержащее основание, привод с валом, mapнирно установленным в первой и второй стойках основания, генератор гармонических функций в виде перной и второй балок с тенэодатчиками, включенными в плечи первого и второго мостов, одни диагонали которых подключены к источнику постоянного напряжения, а другие их диагонали соединены с сигнальными выходами устройства, деформирующий механизм в виде диска, закрепленного соосно на валу привода, имеющего на внутренней и . внешней частях два замкнутых паза, фазовращатель, отсчетную шкалу и указатель, балки с тензодатчиками расположены в диаметральной плоскости диска деформирующего механизма параллельно его оси вращения, один конец первой из них закреплен на первой стойке основания, а свободные концы

55 мерное вращение с требуемой угловой скоростью ь . 3а счет того, что пальцы 11 и !2 своими свободными концами контактируют с профилями глубины соответствующих замкнутых пазов 16 и

17 на диске 8, реализующими гармонические функции основной гармоники, балки 6 и 7 испытывают продольные деформации по синусоидальным законам.

Это приводит к кратным изменениям сопротивлений размещенных на их косинусоидальных погибях тенэодатчиков

15, включенных н плечи мостов 22 и

23. Вследствие того, что мосты запитываются постоянным напряжением от источника 24, с их выходных диагоналей снимаются электрические сигналы, пропорциональные соответственно у моста 22 U„(t) = sin wt и у моста 23

U< (t) = sin (pit + q) .

Установка требуемого угла фазово— го сдвига ц" в диапазоне 0 — 360 между этими электрическими сигналами осуществляется с помощью фазонращателя путем вращения его винта 18, что приводит к вертикальному перемещению каретки 10, следовательно, балки 7 и установке конца пальца 12 в соответствующее радиальное положение вдоль ширины паза 17. Например, при

0 )80 переключатель 26 полярности устанавливается н положение I, а при 180 s V =- 360 переводится в положение II. В частности, на фиг.2 и

6 отражен случай, когана м = 90 . Угол фазового сдвига контролируется по расположению указателя 21 относительно делений отсчетной шкалы 20, причем его изменения могут проводиться в динамике.

Таким образом, предлагаемое фазозадающее устройство отличается высокой точностью работы, заключающейся в способности генерирования двух электрических синусоидальных сигныон основной гармоники, имеющих чистые гармонические спектры, с возможностью ироцизионного задания любого угла фазового сдвига между ними в диапазоне 0 — 360 . Это предопределяется сочетанием тензометрических преобразователей на основе упругих пластин с косинусоидальной погибью, которым присуща линейность трансформирования н электрические сигналы синусоидальных механически с усилий, источником которых является специфический деформирующий механизм в виде

t5

30 единого диска с замкнутыми концентричными пазами с профилиронанными по закону гармонической функции глубинами, причем в профиле глубины внешнего паза по его ширине реализуется гармоническая функция с линейно изменяющимся углом начальной фазы, в частности, в интервале 0-180, т.е. половины периода, Введение в электрическую схему устройства соответствующего переключателя полярности, выполняющего при переключении роль инвертора, позволяет при указанном профилировании глубины этого паза осущест влять варьирование угла фазового сдвига в диапазоне полного периода при меньшей ширине, что уменьшает габариты механизма. Фаэонрашатель прост по конструкции и в обращении, а его прямая отсчетная шкала удобна для контроля. В динамической части устройстна практически отсутствуют механические люфты, кроме того, контактирующие с деформирующим механизмом пальцы подпружинены к глубинам

его пазов самими балками с погибью.

Так как балки в первой стойке и каретке имеют по концам две споры, одна из которых жесткая, а другая подвижная, деформация балок происходит строго в продольных направлениях без каких-либо паразитных поперечных колебаний.

Формула из обр е т ения обеих балок снабжены пальцами, каждый из которых размещен в соответствующем замкнутом пазу диска деформирующего механизма, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности работы, первая стойка основания выполнена фигурной П-образного сечения и имеет в продольной стенке вертикальную прорезь, в которой установлен прилив П-образной каретки, первая балка с тензодатчиками размещена внутри первой стойки основания, а вторая — внутри каретки, на которой закреплен один конец балки, обе балки выполнены с косинусоидальной погибью и их пальцы установлены с возможностью перемещения в соответствующих направляющих отверстиях в первой стойке и в каретке, замкнутые

70602 е пазы на диске деформирующего механизма выполнены концентричными относительно оси вращения и профили их глубины выполнены в виде кривых, описы-, 5 вающих гармонические функции, при этом профиль глубины замкнутого паза на внешней части диска выполнен линейно изменяющимся вдоль ширины паза, а профиль глубины замкнутого паза,на внутренней части диска — постоянным вдоль ширины этого паза, механический фазовращатель состоит из резьбового соединения с винтом на продольной стенке первой стойки основания и гайкообраэного элемента на каретке, при этом отсчетная шкала выполнена линейной и расположена на внешней стороне продольной стенки первой стойки,а указатель укреплен на каретке. 37060?

8ид5

Фиг 5

Составитель В.Шубин

Техред A.Кравчук

Корректор M.Äåì÷èê

Редактор Л.Or àð

Заказ 416/46

Тираж 772 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4